JPH0483215A - ズームレンズ - Google Patents
ズームレンズInfo
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- JPH0483215A JPH0483215A JP19886190A JP19886190A JPH0483215A JP H0483215 A JPH0483215 A JP H0483215A JP 19886190 A JP19886190 A JP 19886190A JP 19886190 A JP19886190 A JP 19886190A JP H0483215 A JPH0483215 A JP H0483215A
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- 230000014509 gene expression Effects 0.000 claims description 9
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 4
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 abstract description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 6
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 abstract 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ズームレンズ、特にプロジェクンヨン用に好
適なズームレンズに関する。
適なズームレンズに関する。
まず、第７図に一般的なカラー液晶画面に形成された像
を投影するプロジェクションテレビの構成図を示す。１
は白色光源でコリメートされた光を射出する。２ （２
ａ、 ２ｂ、 ２ｃ）は液晶表示素子、３ （３ａ。
を投影するプロジェクションテレビの構成図を示す。１
は白色光源でコリメートされた光を射出する。２ （２
ａ、 ２ｂ、 ２ｃ）は液晶表示素子、３ （３ａ。
３ｂ）は反射ミラー、４．５．６はそれぞれ赤反射ダイ
クロイックミラー、緑反射グイクロイックミラー青反射
ダイクロイックミラー、７は投影レンズである。こうい
った構成のもとでは、投影レンズの最終面から液晶表示
素子までの間（バックフォーカス間）に反射ミラーある
いはダイクロイックミラー等の少なくとも２枚のミラー
を配置する必要から、どうしても長いバックフォーカス
を確保しなければならない。
クロイックミラー、緑反射グイクロイックミラー青反射
ダイクロイックミラー、７は投影レンズである。こうい
った構成のもとでは、投影レンズの最終面から液晶表示
素子までの間（バックフォーカス間）に反射ミラーある
いはダイクロイックミラー等の少なくとも２枚のミラー
を配置する必要から、どうしても長いバックフォーカス
を確保しなければならない。
ところで、バックフォーカスが長く、又簡易なズームレ
ンズとして負の屈折力を有するレンズが先行し、次に正
の屈折力を有するレンズで構成される所謂２群型のズー
ムレンズが考えられるが、ズーミングに際しての第２レ
ンズ群の移動量が大きくなり、又ズームレンズ全系も長
（なるという問題が生じている。
ンズとして負の屈折力を有するレンズが先行し、次に正
の屈折力を有するレンズで構成される所謂２群型のズー
ムレンズが考えられるが、ズーミングに際しての第２レ
ンズ群の移動量が大きくなり、又ズームレンズ全系も長
（なるという問題が生じている。
本発明はかかる問題点に鑑みて、比較的に長いバックフ
ォーカスを確保するとともに小型化を図りながら光学性
能の良好なズームレンズを提供することにある。
ォーカスを確保するとともに小型化を図りながら光学性
能の良好なズームレンズを提供することにある。
そして本発明の特徴とするところは、大きな共役側から
順に正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有
する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、
正の屈折力を有する第４レンズ群を有し、広角側から望
遠側へのズーミングに際して、前記第１レンズ群と第２
レンズ群の間隔が増大し、第２レンズ群と第３レンズ群
の間隔が減少し、第３レンズ群と第４レンズ群の間隔が
減少し、第４レンズ群が大きな共役側へ移動するズーム
レンズであって、広角端における全系の焦点距離をｆＷ
、前記第１レンズ群の焦点距離をｆｌ、第２レンズ群の
焦点距離をｆＩＩ、第３レンズ群の焦点距離を１ｍ、第
４レンズ群の焦点距離をｆｙ、広角端における第２レン
ズ群と第３レンズ群との主点間隔をｅｎｗとするとき、 ０．１＜ｅ ｎｗ／ｆ ｗ＜０．６ − （
１）１．２＜ （１／ｆｌ＋１／ｆｍ）”ｆｗ ＜２
．０ − （２）０．３＜−ｆ ｎ／ｆ ｗ＜０．５
・＝ （３）０．３＜ ｆｍ／ｆ■＜３
．０ −（４）なる条件式を満足することに
ある。
順に正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有
する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群、
正の屈折力を有する第４レンズ群を有し、広角側から望
遠側へのズーミングに際して、前記第１レンズ群と第２
レンズ群の間隔が増大し、第２レンズ群と第３レンズ群
の間隔が減少し、第３レンズ群と第４レンズ群の間隔が
減少し、第４レンズ群が大きな共役側へ移動するズーム
レンズであって、広角端における全系の焦点距離をｆＷ
、前記第１レンズ群の焦点距離をｆｌ、第２レンズ群の
焦点距離をｆＩＩ、第３レンズ群の焦点距離を１ｍ、第
４レンズ群の焦点距離をｆｙ、広角端における第２レン
ズ群と第３レンズ群との主点間隔をｅｎｗとするとき、 ０．１＜ｅ ｎｗ／ｆ ｗ＜０．６ − （
１）１．２＜ （１／ｆｌ＋１／ｆｍ）”ｆｗ ＜２
．０ − （２）０．３＜−ｆ ｎ／ｆ ｗ＜０．５
・＝ （３）０．３＜ ｆｍ／ｆ■＜３
．０ −（４）なる条件式を満足することに
ある。
以下、図面を参照しながら本発明のズームレンズについ
て説明する。
て説明する。
第１図から第３図は後述する本発明の数値実施例に対応
するレンズ断面図である。
するレンズ断面図である。
Ｉは不図示のスクリーン（大きな共役）側に位置し、正
の屈折力を有する第１レンズ群、■は負の屈折力を有す
る第２レンズ群、■は正の屈折力を有する第３レンズ群
、■は不図示の液晶等の原画像（小さな共役）側に位置
し、正の屈折力を有する第４レンズ群で、広角側から望
遠側へのズーミングに際して実線で示す通りの移動軌跡
に従って移動している。尚、Ｗは広角端、Ｍは中間、Ｔ
は望遠端を各々示している。
の屈折力を有する第１レンズ群、■は負の屈折力を有す
る第２レンズ群、■は正の屈折力を有する第３レンズ群
、■は不図示の液晶等の原画像（小さな共役）側に位置
し、正の屈折力を有する第４レンズ群で、広角側から望
遠側へのズーミングに際して実線で示す通りの移動軌跡
に従って移動している。尚、Ｗは広角端、Ｍは中間、Ｔ
は望遠端を各々示している。
そして、本発明においては前述した問題点を解決するた
めに条件式（１）、（２）、 （３）、 （４）を
満足させている。
めに条件式（１）、（２）、 （３）、 （４）を
満足させている。
ところで、本実施例のズームレンズにおいては原画像側
に位置し、正の屈折力を有する第４レンズ群をスクリー
ン側に移動させて広角側から望遠側への変倍を行ってい
るが、第４レンズ群の最終レンズ面と原画像との間に前
述した通りダイクロイックミラー等の光学部品を配置す
る必要からこの間の距離（以下バックフォーカスと称す
る。）を広角端で十分に確保しなければならない。
に位置し、正の屈折力を有する第４レンズ群をスクリー
ン側に移動させて広角側から望遠側への変倍を行ってい
るが、第４レンズ群の最終レンズ面と原画像との間に前
述した通りダイクロイックミラー等の光学部品を配置す
る必要からこの間の距離（以下バックフォーカスと称す
る。）を広角端で十分に確保しなければならない。
ここで第３レンズ群と第４レンズ群の合成レンズ系を第
３４レンズ群として薄肉系を考えた時、広角端における
バックフォーカスをＳＷとするとＳ Ｗ＝ ｆｌ −（
ｅｔｗ＋ｅ ｎｗ ） ／ｆＩ−（１−ｅ＋ｗ／ｆＩ
） ｅｎｗ’ ／ｆＩＩｌ ・ｆｗ・・・（Ａ） （但し、ｅｌＷは広角端における第１レンズ群と第２レ
ンズ群との主点間隔、ｅｎｗ’は第３レンズ群と第４レ
ンズ群を合成し第３４レンズ群として扱った時の第２レ
ンズ群と第３４レンズ群の広角端における主点間隔であ
る。） となる。第１レンズ群と第２レンズ群との間隔は広角端
で最小となるので、（Ａ）式中のｅｌＷの値はレンズ全
系をコンパクトにするためにあまり大きな値をとること
ができない。そこで（Ａ）式をｓｗ：（ｋ−ｅｌＩＷ
・（１７ｆｌ＋１／ｆＩＩ月・ｆｗ −（Ｂ）（但
し、ｋ ＝ １−ｅ＋ｗ／ｆＩ＋ｅ＋ｗ−ｅｎｗ’ ／
（ｆｒｆＩＩ ） ）と変形してみる。するとこの式
（Ｂ）からｅｎｗ’の値および−（１／ ｆ Ｉ＋ １
／ ｆ ｎ ）の値を大きくすると、薄肉系のバック
フォーカスＳＷが大きくなるので厚肉系でのバックフォ
ーカスも長くなる傾向にあることがわかる。
３４レンズ群として薄肉系を考えた時、広角端における
バックフォーカスをＳＷとするとＳ Ｗ＝ ｆｌ −（
ｅｔｗ＋ｅ ｎｗ ） ／ｆＩ−（１−ｅ＋ｗ／ｆＩ
） ｅｎｗ’ ／ｆＩＩｌ ・ｆｗ・・・（Ａ） （但し、ｅｌＷは広角端における第１レンズ群と第２レ
ンズ群との主点間隔、ｅｎｗ’は第３レンズ群と第４レ
ンズ群を合成し第３４レンズ群として扱った時の第２レ
ンズ群と第３４レンズ群の広角端における主点間隔であ
る。） となる。第１レンズ群と第２レンズ群との間隔は広角端
で最小となるので、（Ａ）式中のｅｌＷの値はレンズ全
系をコンパクトにするためにあまり大きな値をとること
ができない。そこで（Ａ）式をｓｗ：（ｋ−ｅｌＩＷ
・（１７ｆｌ＋１／ｆＩＩ月・ｆｗ −（Ｂ）（但
し、ｋ ＝ １−ｅ＋ｗ／ｆＩ＋ｅ＋ｗ−ｅｎｗ’ ／
（ｆｒｆＩＩ ） ）と変形してみる。するとこの式
（Ｂ）からｅｎｗ’の値および−（１／ ｆ Ｉ＋ １
／ ｆ ｎ ）の値を大きくすると、薄肉系のバック
フォーカスＳＷが大きくなるので厚肉系でのバックフォ
ーカスも長くなる傾向にあることがわかる。
従って条件式（１）の下限値を越えるとｅｎｗ’も大き
くなりバックフォーカスを長く保つことが困難となる。
くなりバックフォーカスを長く保つことが困難となる。
一方、上限値を越えると逆にレンズ全系が大きくなりコ
ンパクト化を図ることが困難になってくる。
ンパクト化を図ることが困難になってくる。
又、条件式（２）の下限値を越えても同様にバックフォ
ーカスを長く保つことが困難となる。
ーカスを長く保つことが困難となる。
一方、条件式（２）式の上限値を越えると第１レンズ群
の焦点距離ｆ１も大きくなるので、ズーミングにおける
第１レンズ群の移動量も太き（なるので、コンパクトな
レンズ系を達成するのが困難となる。
の焦点距離ｆ１も大きくなるので、ズーミングにおける
第１レンズ群の移動量も太き（なるので、コンパクトな
レンズ系を達成するのが困難となる。
更に条件式（３）の下限値を越えてくると、第２レンズ
群の焦点距離１ｆＩＩｌが小さくなり、像面がオーバー
に発生し、他のレンズ群でのこの収差を補正することが
困難となる。又、小さな共役面（液晶表示素子）におけ
る樽型の歪曲収差も発生し、特に広角端での収差の補正
が困難となる。
群の焦点距離１ｆＩＩｌが小さくなり、像面がオーバー
に発生し、他のレンズ群でのこの収差を補正することが
困難となる。又、小さな共役面（液晶表示素子）におけ
る樽型の歪曲収差も発生し、特に広角端での収差の補正
が困難となる。
一方、（３）式の上限値を越える程、つまり第２の焦点
距離１ｆＩＩｌが大きくなりすぎると、ズーミングにお
ける第２レンズ群の移動量が太き（なり、所定の変倍比
を稼ぐことが困難になってくる。
距離１ｆＩＩｌが大きくなりすぎると、ズーミングにお
ける第２レンズ群の移動量が太き（なり、所定の変倍比
を稼ぐことが困難になってくる。
また第３レンズ群のフロントレンズ面から第３４レンズ
群の第３レンズ群側の主点位置までの距離をＯｆ１第４
レンズ群の最終レンズ面から第４レンズ群側の主点位置
までの距離をＯｒ、第３４レンズ群の焦点距離をｆｍｒ
ｖ、第３レンズ群と第４レンズ群の主点間隔をｅｍとす
ると、 Ｏｆ＝ｅｍ ＠ｆｍｒｖ／ｆｒｖ −（
Ｃ）Ｏｒ＝ｅ ｍ−ｆ ｍｒｖ／ｆ ｍ
−（Ｄ）であり、（Ｃ）、（Ｄ）式より Ｏｆ１０ｒ＝ｆｍ／ｆｒｖ −（Ｅ）
となる。すなわち、（４）式の下限値を越える程、第３
４レンズ群の主点は大きな共役側に寄るので、（Ｂ）式
で示す主点間隔ｅＩＩｗ の値が小さくなり、バック
フォーカスを長く保つことが困難になってくる。逆に（
４）式の上限値を越えると、第４レンズ群で発生する小
さな共役面におけるアンダーの球面収差、および広角端
での樽型の歪曲収差の補正が困難となる。
群の第３レンズ群側の主点位置までの距離をＯｆ１第４
レンズ群の最終レンズ面から第４レンズ群側の主点位置
までの距離をＯｒ、第３４レンズ群の焦点距離をｆｍｒ
ｖ、第３レンズ群と第４レンズ群の主点間隔をｅｍとす
ると、 Ｏｆ＝ｅｍ ＠ｆｍｒｖ／ｆｒｖ −（
Ｃ）Ｏｒ＝ｅ ｍ−ｆ ｍｒｖ／ｆ ｍ
−（Ｄ）であり、（Ｃ）、（Ｄ）式より Ｏｆ１０ｒ＝ｆｍ／ｆｒｖ −（Ｅ）
となる。すなわち、（４）式の下限値を越える程、第３
４レンズ群の主点は大きな共役側に寄るので、（Ｂ）式
で示す主点間隔ｅＩＩｗ の値が小さくなり、バック
フォーカスを長く保つことが困難になってくる。逆に（
４）式の上限値を越えると、第４レンズ群で発生する小
さな共役面におけるアンダーの球面収差、および広角端
での樽型の歪曲収差の補正が困難となる。
以上の諸条件を満足させることにより本発明の目的は達
成し得るが、又、正、負、正、正から成るズームレンズ
において、比較的長いバックフォーカスを確保しながら
、さらに良好な光学性能を維持するには、前記第４レン
ズ群が大きな共役側に負レンズを持つよう構成させると
よい。すなわち、負レンズを大きな共役側に持つことに
より、第４レンズ群の小さな共役側の主点が小さな共役
側に寄り、実際の厚肉系のバックフォーカスを長く保つ
ことが容易となる。
成し得るが、又、正、負、正、正から成るズームレンズ
において、比較的長いバックフォーカスを確保しながら
、さらに良好な光学性能を維持するには、前記第４レン
ズ群が大きな共役側に負レンズを持つよう構成させると
よい。すなわち、負レンズを大きな共役側に持つことに
より、第４レンズ群の小さな共役側の主点が小さな共役
側に寄り、実際の厚肉系のバックフォーカスを長く保つ
ことが容易となる。
また、前記負レンズの大きな共役側の曲率半径をｒＡ、
小さな共役側の曲率半径をｒＢとするとき、ｒＡｌ＞１
ｒｎｌ −（５）なる条件式を満
足させるとよい。すなわち、（５）式の条件を満足させ
ることにより、広角端で特に第２レンズ群で発生する樽
型の歪曲収差を前記負レンズで補正することができる。
小さな共役側の曲率半径をｒＢとするとき、ｒＡｌ＞１
ｒｎｌ −（５）なる条件式を満
足させるとよい。すなわち、（５）式の条件を満足させ
ることにより、広角端で特に第２レンズ群で発生する樽
型の歪曲収差を前記負レンズで補正することができる。
次に本発明の数値実施例を示す。数値実施例においてＲ
１はスクリーン側より順に第１番目のレンズ面の曲率半
径、Ｄｌはスクリーンより順に第１番目のレンズ厚及び
空気間隔、Ｎ１とν１は夫々スクリーン側より順に第１
番目のレンズのカラスの屈折率とアツベ数である。
１はスクリーン側より順に第１番目のレンズ面の曲率半
径、Ｄｌはスクリーンより順に第１番目のレンズ厚及び
空気間隔、Ｎ１とν１は夫々スクリーン側より順に第１
番目のレンズのカラスの屈折率とアツベ数である。
尚、実施例１〜３において、フォーカスは第１レンズ群
Ｉを光軸に沿って移動させて行っている。又、可変間隔
りにスクリーン距離■時の間隔を示す。
Ｉを光軸に沿って移動させて行っている。又、可変間隔
りにスクリーン距離■時の間隔を示す。
尚、各数値条件式に対応した各数値実施例の値を以下の
表に示す。
表に示す。
以上説明したように、スクリーン側より正の屈折力の第
１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の
第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群を有し、第１
レンズ群と第２レンズ群の間隔を増大し、第２レンズ群
と第３レンズ群の間隔を減少し、第３レンズ群と第４レ
ンズ群の間隔を減少し、第４レンズ群をスクリーン側に
移動して広角端より望遠端に変倍を行うズームレンズの
屈折力の配置を特定することにより、バックフォーカス
の長いズームレンズを達成し、カラー液晶プロジェクシ
ョンＴＶ用の投影レンズとして用いることができる。
１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の
第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群を有し、第１
レンズ群と第２レンズ群の間隔を増大し、第２レンズ群
と第３レンズ群の間隔を減少し、第３レンズ群と第４レ
ンズ群の間隔を減少し、第４レンズ群をスクリーン側に
移動して広角端より望遠端に変倍を行うズームレンズの
屈折力の配置を特定することにより、バックフォーカス
の長いズームレンズを達成し、カラー液晶プロジェクシ
ョンＴＶ用の投影レンズとして用いることができる。
第１図〜第３図は各々本発明の数値実施例１〜３のレン
ズ断面図、 第４図〜第６図は各々本発明の数値実施例１〜３の諸収
差図で、広角端で倍率が３／１００の距離における小さ
な共役面における諸収差図を示す。 第７図はプロジェクタ−の構成図である。 収差図において、Ｗは広角端、 望遠端の収差図を示す。 ｌは光源、 ２は液晶表示素子、 ３はミラーを示す。 Ｍは中間、Ｔは ■ ■ ■ ｐ々り 第６図 （ンの２） Ｕ・１５．乙。 １ｄ＝１．！ｒｉ’
ズ断面図、 第４図〜第６図は各々本発明の数値実施例１〜３の諸収
差図で、広角端で倍率が３／１００の距離における小さ
な共役面における諸収差図を示す。 第７図はプロジェクタ−の構成図である。 収差図において、Ｗは広角端、 望遠端の収差図を示す。 ｌは光源、 ２は液晶表示素子、 ３はミラーを示す。 Ｍは中間、Ｔは ■ ■ ■ ｐ々り 第６図 （ンの２） Ｕ・１５．乙。 １ｄ＝１．！ｒｉ’
Claims (1)
- （１）大きな共役側から順に、正の屈折力を有する第１
レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折
力を有する第３レンズ群、正の屈折力を有する第４レン
ズ群を有し、広角側から望遠側へのズーミングに際して
、前記第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が増大し、第
２レンズ群と第３レンズ群の間隔が減少し、第３レンズ
群と第４レンズ群の間隔が減少し、第４レンズ群が大き
な共役側へ移動するズームレンズであって、広角端にお
ける全系の焦点距離をｆ＿Ｗ、前記第１レンズ群の焦点
距離をｆ＿ I 、第２レンズ群の焦点距離をｆ＿II、第
３レンズ群の焦点距離をｆ＿III、第４図レンズ群の焦
点距離をｆ＿IV、広角端における第２レンズ群と第３レ
ンズ群との主点間隔をｅ＿II＿Ｗとするとき、 ０．１＜ｅ＿II＿Ｗ／ｆ＿Ｗ＜０．６ １．２＜−（１／ｆ＿ I ＋１／ｆ＿II）・ｆ＿Ｗ＜２
．００．３＜−ｆ＿II／ｆ＿Ｗ＜０．５ ０．３＜ｆ＿III／ｆ＿IV＜３．０ なる条件式を満足することを特徴とするズームレンズ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02198861A JP3082928B2 (ja) | 1990-07-25 | 1990-07-25 | ズームレンズ |
| US07/963,264 US5227919A (en) | 1990-06-22 | 1992-10-19 | Zoom lens |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02198861A JP3082928B2 (ja) | 1990-07-25 | 1990-07-25 | ズームレンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0483215A true JPH0483215A (ja) | 1992-03-17 |
| JP3082928B2 JP3082928B2 (ja) | 2000-09-04 |
Family
ID=16398143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02198861A Expired - Fee Related JP3082928B2 (ja) | 1990-06-22 | 1990-07-25 | ズームレンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3082928B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5313330A (en) * | 1992-08-31 | 1994-05-17 | U.S. Precision Lens Incorporated | Zoom projection lens systems |
| JPH08248319A (ja) * | 1995-03-13 | 1996-09-27 | Canon Inc | ズームレンズ |
| US5644435A (en) * | 1995-01-19 | 1997-07-01 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Zoom lens system and projection-type display apparatus |
| JP2020071237A (ja) * | 2018-10-29 | 2020-05-07 | 株式会社タムロン | ズームレンズ及び撮像装置 |
-
1990
- 1990-07-25 JP JP02198861A patent/JP3082928B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5313330A (en) * | 1992-08-31 | 1994-05-17 | U.S. Precision Lens Incorporated | Zoom projection lens systems |
| US5644435A (en) * | 1995-01-19 | 1997-07-01 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Zoom lens system and projection-type display apparatus |
| JPH08248319A (ja) * | 1995-03-13 | 1996-09-27 | Canon Inc | ズームレンズ |
| JP2020071237A (ja) * | 2018-10-29 | 2020-05-07 | 株式会社タムロン | ズームレンズ及び撮像装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3082928B2 (ja) | 2000-09-04 |
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| Date | Code | Title | Description |
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