JPH08287878A - Electrodeless electric discharge lamp - Google Patents
Electrodeless electric discharge lampInfo
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- JPH08287878A JPH08287878A JP8292295A JP8292295A JPH08287878A JP H08287878 A JPH08287878 A JP H08287878A JP 8292295 A JP8292295 A JP 8292295A JP 8292295 A JP8292295 A JP 8292295A JP H08287878 A JPH08287878 A JP H08287878A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、放電ガスを封入した透
光性材料よりなるバルブ内部に電極を持たず、バルブ外
部から放電ガスに対して高周波電磁界を作用させること
によって、放電ガスを励起発光させるようにした無電極
放電灯に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention does not have an electrode inside a bulb made of a translucent material in which a discharge gas is enclosed, and a high frequency electromagnetic field is applied to the discharge gas from outside the bulb to discharge the discharge gas. The present invention relates to an electrodeless discharge lamp adapted to emit light by excitation.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、バルブ内に封入した放電ガス
に高周波電磁界を作用させることによって、放電ガスを
励起して発光させるようにした無電極放電灯が知られて
いる。この種の無電極放電灯は、小型、高出力、長寿命
などの特徴を有しているものであるから、各所で研究開
発がなされ、高出力点光源などとして様々の利用が考え
られている。2. Description of the Related Art Conventionally, there is known an electrodeless discharge lamp in which a high-frequency electromagnetic field is applied to a discharge gas enclosed in a bulb to excite the discharge gas to emit light. Since this type of electrodeless discharge lamp has features such as small size, high output, and long life, it has been researched and developed in various places, and various uses are considered as a high output point light source and the like. .
【０００３】無電極放電灯としては、図５に示すよう
に、球形のバルブ１を周回する形で配置された誘導コイ
ル２に対して高周波電流を通電し、バルブ１の中に封入
された放電ガスに高周波電磁界を作用させることによっ
て、放電ガスを励起発光させるようにしたものがある。
なお、誘導コイル２は、整合回路網部３を経て高周波電
源４に接続されている。As an electrodeless discharge lamp, as shown in FIG. 5, a high-frequency current is applied to an induction coil 2 arranged around a spherical bulb 1 to discharge the discharge enclosed in the bulb 1. There is one in which a discharge gas is excited to emit light by causing a high-frequency electromagnetic field to act on the gas.
The induction coil 2 is connected to the high frequency power source 4 via the matching network unit 3.
【０００４】また、上記バルブ１を保温する目的で、内
部を高真空に排気した外管５をバルブ１を囲むように設
けた二重管構造とすると共に、その外管５の外側であっ
て、バルブ１の中央部近傍に誘導コイル２を配置した、
図６に示すような、無電極放電灯もある。For the purpose of keeping the temperature of the valve 1 high, a double tube structure is provided in which an outer tube 5 whose inside is evacuated to a high vacuum is provided so as to surround the valve 1. , The induction coil 2 is arranged near the center of the valve 1.
There is also an electrodeless discharge lamp as shown in FIG.
【０００５】このような無電極放電灯においては、一般
に、誘導コイル２はバルブ１とコイル誘導結合が良いと
される位置、すなわち、バルブ１の中央部とコイル２の
中央部が一致するような位置に配置される。しかし、こ
のような配置は、誘導結合の場合において直観的に考え
うる最適位置であって、実際には誘導コイル２のコイル
線間に発生する静電的な電界も寄与するため、上述の位
置関係が最適な結合位置関係とは言いがたい。In such an electrodeless discharge lamp, in general, the induction coil 2 is positioned at a position where good coil inductive coupling is achieved with the bulb 1, that is, the central portion of the bulb 1 and the central portion of the coil 2 coincide with each other. Placed in position. However, such an arrangement is an optimal position that can be intuitively considered in the case of inductive coupling, and actually an electrostatic electric field generated between the coil wires of the induction coil 2 also contributes to the above-mentioned position. It is hard to say that the relationship is the optimal connection position relationship.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
に構成された無電極放電灯の誘導コイル２に高周波電流
を通電し、放電開始させる場合、放電開始に必要な誘導
電界が発生する電力は最低限供給する必要がある。By the way, when a high-frequency current is passed through the induction coil 2 of the electrodeless discharge lamp configured as described above to start the discharge, the electric power generated by the induction electric field necessary for starting the discharge is It is necessary to supply at least.
【０００７】しかしながら、このようなタイプの無電極
放電灯においては、封入物として水銀を封入していない
場合も多く、例えば、希ガスとメタルハライド物質を封
入している場合がある。このような場合、希ガスの圧力
は比較的高いため（数十Torr以上）、放電開始時（始動
時）に大電力を必要とする場合がある。また、ランプ消
灯直後に始動したい時、いわゆる再始動時においては、
封入物質の圧力が高くなっているために、大電力を必要
とする。このような大電力を供給するには、大出力可能
な高周波電源が必要になり、一般に大型で高価になる。However, in such a type of electrodeless discharge lamp, there are many cases where mercury is not enclosed as an enclosure, for example, rare gas and a metal halide substance are enclosed. In such a case, since the pressure of the rare gas is relatively high (several tens Torr or more), a large amount of power may be required at the start of discharge (at the start). Also, when you want to start immediately after turning off the lamp, so-called restart,
The high pressure of the encapsulant requires high power. In order to supply such a large amount of power, a high frequency power source capable of outputting a large amount of power is required, which is generally large and expensive.
【０００８】本発明は上記問題点に鑑みなされたもの
で、その目的とするところは、始動時に比較的小電力で
始動可能な無電極放電灯を提供することにある。The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an electrodeless discharge lamp which can be started with relatively small electric power at the time of starting.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項１記載の発明は、放電ガスを封入した透光性材料
よりなるバルブの外側に配置された誘導コイルに高周波
電源より高周波電流を通電し、バルブ内に封入された放
電ガスに高周波電磁界を作用させることによって放電ガ
スを励起発光させる無電極放電灯において、前記誘導コ
イルの接地されていない側の巻き始め部（給電端）が前
記バルブの最大内径部位近傍に位置するように誘導コイ
ルを配置したことを特徴とするものであり、請求項２記
載の発明は、バルブの形状を球状としたものであり、請
求項３記載の発明は、バルブの形状を略円筒状に形成す
るとともに、その側面の一部にバルブ内径の大きい部分
を形成したものであり、請求項４記載の発明は、上記誘
導コイルの形状をソレノイド状としたものである。ま
た、請求項５記載の発明は、誘導コイルの巻き方を、接
地されていない側の巻き始め部（給電端）がコイル中央
に位置するように巻回したことを特徴とするものであ
る。In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 applies a high-frequency current from a high-frequency power source to an induction coil arranged outside a bulb made of a translucent material in which a discharge gas is sealed. In an electrodeless discharge lamp that energizes and applies a high-frequency electromagnetic field to the discharge gas sealed in the bulb to excite the discharge gas to emit light, the winding start portion (power supply end) of the induction coil on the side not grounded is The induction coil is arranged so as to be located near the maximum inner diameter portion of the valve, and the invention according to claim 2 is one in which the valve has a spherical shape. According to the invention, the valve is formed into a substantially cylindrical shape, and a part having a large valve inner diameter is formed on a part of a side surface of the valve. It is obtained by the solenoids like. Further, the invention according to claim 5 is characterized in that the induction coil is wound so that the winding start portion (feed end) on the side not grounded is located in the center of the coil.
【００１０】[0010]
【作用】請求項１〜４記載の発明によれば、バルブと誘
導コイルの位置関係が、誘導コイルの接地されていない
側の巻き始め部（給電端）がバルブの最大内径部位近傍
に位置するように配置されているので、誘導コイルの線
間に発生する静電界がコイルの巻回方向に沿った誘導電
界に重畳され、比較的小電力で始動させることができ
る。According to the present invention, the positional relationship between the valve and the induction coil is such that the winding start portion (feed end) on the non-grounded side of the induction coil is located near the maximum inner diameter portion of the valve. Since they are arranged as described above, the electrostatic field generated between the wires of the induction coil is superposed on the induction field along the winding direction of the coil, so that it is possible to start with a relatively small electric power.
【００１１】請求項５記載の発明によれば、誘導コイル
は、接地されていない側の巻き始め部（給電端）がコイ
ル中央に位置するように巻回されているので、コイル中
央がバルブの最大内径部位近傍に配置できるとともに、
誘導コイルの線間に発生する静電界がコイルの巻回方向
に沿った誘導電界に重畳され、比較的小電力で始動させ
ることができる。According to the fifth aspect of the present invention, the induction coil is wound such that the winding start portion (feed end) on the side not grounded is located at the coil center, so that the coil center is at the valve center. It can be placed near the maximum inner diameter part,
The electrostatic field generated between the lines of the induction coil is superposed on the induction field along the winding direction of the coil, so that it can be started with a relatively small electric power.
【００１２】[0012]
（実施例１）図１に示すように、バルブ１は石英ガラス
等の透光性材料によって球状に形成されており、その内
部には放電ガスとして希ガスと金属ハロゲン化物が封入
されている。例えば、放電ガスとして１００Torrのキセ
ノンガスと１２mgのＮａＩ−ＴａＩ−ＩｎＩ（ナトリウ
ム沃化物、タリウム沃化物、インジウム沃化物の混合
物）を用いられる。(Embodiment 1) As shown in FIG. 1, a bulb 1 is formed in a spherical shape by a transparent material such as quartz glass, and a rare gas and a metal halide are enclosed as a discharge gas inside the bulb 1. For example, 100 Torr xenon gas and 12 mg NaI-TaI-InI (mixture of sodium iodide, thallium iodide and indium iodide) are used as the discharge gas.
【００１３】誘導コイル２はバルブ１の外壁面を周回す
る形で配置され、この実施例では５ターン巻回されてい
る。誘導コイル２は前記従来例と同様、整合回路網部３
を経て高周波電源４に接続されている。The induction coil 2 is arranged around the outer wall surface of the valve 1, and is wound 5 turns in this embodiment. The induction coil 2 is similar to the conventional example in that the matching circuit network portion 3
And is connected to the high frequency power source 4.
【００１４】誘導コイル２は構造上２つの給電端２ａ，
２ｂを有しており、通常一方の給電端は接地されてい
る。本実施例の場合も一方が接地されており、説明の都
合上、接地されている給電端を２ｂとする。接地されて
いない側の給電端２ａは、バルブ１の最大内径部位の近
傍に位置している。The induction coil 2 is structurally composed of two feeding ends 2a,
2b, and one power supply end is normally grounded. Also in the case of this embodiment, one of them is grounded, and the grounded feeding end is assumed to be 2b for convenience of explanation. The feed end 2a on the non-grounded side is located near the maximum inner diameter portion of the valve 1.
【００１５】このように構成された無電極放電灯におい
て、誘導コイル２に高周波電流を流すと誘導コイル２に
沿った方向の誘導電界が発生する。この誘導電界はコイ
ル２の内半径が最大、すなわちコイル２の近傍が最も強
く、コイル２の仮想中心軸付近が最も弱い。In the electrodeless discharge lamp thus constructed, when a high frequency current is passed through the induction coil 2, an induction electric field is generated in a direction along the induction coil 2. This induced electric field has the largest inner radius of the coil 2, that is, the strongest in the vicinity of the coil 2, and the weakest in the vicinity of the virtual center axis of the coil 2.
【００１６】また、誘導コイル２に高周波電流を流した
時、コイル２の自己誘導起電力が発生する。この誘導起
電力はコイル２の線間に発生するが、この場合、接地さ
れた給電端２ｂを０電位としてもう一方の給電端２ａが
最大電位となる。この高周波電位がバルブ１内部に上記
誘導電界に重畳する形で印加される。すなわち、誘導コ
イル２に沿った電界において、接地されていない側の給
電端２ａの近傍が最大になる。始動させるための電力を
最小にするためには、この付近にバルブ１を配置するこ
とが最も効率の良いことになる。When a high frequency current is passed through the induction coil 2, self-induced electromotive force of the coil 2 is generated. This induced electromotive force is generated between the wires of the coil 2. In this case, the grounded feeding end 2b is set to 0 potential and the other feeding end 2a is set to the maximum potential. This high-frequency potential is applied to the inside of the bulb 1 so as to be superposed on the above-mentioned induction electric field. That is, in the electric field along the induction coil 2, the vicinity of the feeding end 2a on the non-grounded side becomes maximum. In order to minimize the electric power for starting, it is most efficient to arrange the valve 1 in this vicinity.
【００１７】このようにして始動した無電極放電灯は、
バルブ１の内部で封入ガスが電離や励起を伴い、外部へ
光を放出する。The electrodeless discharge lamp thus started is
The enclosed gas is ionized and excited inside the bulb 1, and emits light to the outside.
【００１８】（実施例２）本実施例は図２に示すよう
に、バルブ１を覆う形の外管５が配置されており、この
外管５の内部は、バルブ１を保温するためと、誘導コイ
ル２への熱伝導を低減するために真空にされている。ま
た、誘導コイル２は外管５の外側に巻回されている。こ
の実施例では、誘導コイル２の２つの給電端２ａ，２ｂ
は対向する位置に配設されており、５．５ターン巻回さ
れている。(Embodiment 2) In this embodiment, as shown in FIG. 2, an outer pipe 5 is arranged so as to cover the valve 1, and the inside of the outer pipe 5 serves to keep the valve 1 warm. A vacuum is applied to reduce heat transfer to the induction coil 2. The induction coil 2 is wound around the outer tube 5. In this embodiment, the two feeding ends 2a, 2b of the induction coil 2 are
Are arranged at opposite positions, and are wound for 5.5 turns.
【００１９】ここで、誘導コイル２の一方の給電端２ａ
は、バルブ１の最大内径部位１ａにほぼ一致する位置に
配設されており、他方の給電端２ｂは装置本体６を介し
て接地されている。なお、図２において、７は給電端２
ａへの給電線と装置本体６とを電気的に絶縁する絶縁
体、８は整合回路網部や高周波電源（図示せず）が接続
される回路基板、９は電源線である。Here, one feeding end 2a of the induction coil 2
Is disposed at a position that substantially coincides with the maximum inner diameter portion 1a of the valve 1, and the other feeding end 2b is grounded via the apparatus body 6. In addition, in FIG. 2, 7 is a power feeding end 2
An insulator that electrically insulates the power supply line to a from the apparatus body 6, 8 is a circuit board to which a matching circuit network portion and a high frequency power source (not shown) are connected, and 9 is a power line.
【００２０】（実施例３）図３は第３の実施例を示すも
ので、バルブ１の形状は実施例１と異なり略円筒状で、
その一部にバルブ内径の大きい部分１ａを有し、この部
分１ａに誘導コイル２の接地されていない側の給電端２
ａを配設したものであり、他の構成は前記実施例１と同
様であるので、同等構成に同一符号を付すことにより説
明を省略する。(Embodiment 3) FIG. 3 shows a third embodiment in which the valve 1 has a substantially cylindrical shape unlike the first embodiment.
A portion 1a having a large valve inner diameter is provided in a part thereof, and the feeding end 2 of the induction coil 2 on the side not grounded is provided in this portion 1a.
Since a is provided and the other structure is the same as that of the first embodiment, the description thereof will be omitted by giving the same reference numeral to the same structure.
【００２１】略円筒状のバルブの場合、バルブの外側に
巻回する誘導コイルは、バルブの側面全体に近接するこ
とになり、バルブからの熱が誘導コイルに伝わりやす
く、コイルの熱劣化が生じやすい。その点を考慮して、
バルブから離して誘導コイルを巻回すると、電磁的な結
合が粗になり始動が困難になる。しかし、本実施例のよ
うに構成することにより、バルブ１から誘導コイル２を
離して設けても、良好な始動特性が得られる。In the case of a substantially cylindrical valve, the induction coil wound on the outside of the valve is close to the entire side surface of the valve, and heat from the valve is easily transferred to the induction coil, causing thermal deterioration of the coil. Cheap. With that in mind,
When the induction coil is wound away from the valve, the electromagnetic coupling becomes rough and starting becomes difficult. However, by configuring as in this embodiment, good starting characteristics can be obtained even if the induction coil 2 is provided separately from the valve 1.
【００２２】（実施例４）図４（ａ），（ｂ）は第４の
実施例に用いる誘導コイルを示すもので、誘導コイル２
の巻き方が上記各実施例の誘導コイルとは異なる。すな
わち、本実施例の場合、接地されない側の給電端２ａが
コイル巻回部の略中央に位置するように巻いたものであ
り、他方の給電端２ｂは接地されている。なお、同図に
示す〜の符号は、誘導コイル２のターン順を示すも
のであり、は１ターン目、は２ターン目、……、
は５ターン目を示す。(Embodiment 4) FIGS. 4 (a) and 4 (b) show an induction coil used in the fourth embodiment.
Is different from the induction coil of each of the above-mentioned embodiments. That is, in the case of the present embodiment, the power feed end 2a on the non-grounded side is wound so as to be positioned substantially in the center of the coil winding portion, and the other power feed end 2b is grounded. The symbols (1) to (4) in the figure indicate the turn order of the induction coil 2, where is the first turn, is the second turn, ...
Indicates the 5th turn.
【００２３】このように巻回された誘導コイル２は、上
記バルブ１のバルブ内径の最大部位が誘導コイル２の略
中央部に位置するように、つまり、接地されない側の給
電端２ａ（１ターン目）がバルブ１の最大内径部位近
傍に位置するように配置される。その他の構成、作用、
効果は実施例１と同様であるので省略する。In the induction coil 2 thus wound, the maximum portion of the valve inner diameter of the valve 1 is located substantially in the center of the induction coil 2, that is, the feeding end 2a (one turn) on the side not grounded. Eyes) are arranged so as to be located in the vicinity of the maximum inner diameter portion of the valve 1. Other configurations, functions,
Since the effect is the same as that of the first embodiment, it will be omitted.
【００２４】[0024]
【発明の効果】本発明によれば、誘導コイルの線間に発
生する静電界がコイルの巻回方向に沿った誘導電界に重
畳され、比較的小電力で始動させることができる無電極
放電灯を提供できる。According to the present invention, the electrostatic field generated between the wires of the induction coil is superposed on the induction field along the winding direction of the coil, and the electrodeless discharge lamp can be started with relatively small power. Can be provided.
【００２５】なお、請求項３記載の発明によれば、上記
効果に加え、誘導コイルの熱劣化を考慮してバルブから
離して誘導コイルを巻回しても、良好な始動特性が得ら
れる効果もある。また、請求項５記載の発明によれば、
コイル中央がバルブの最大内径部位近傍に配置できると
いう効果もある。According to the third aspect of the present invention, in addition to the above effects, good starting characteristics can be obtained even if the induction coil is wound away from the valve in consideration of heat deterioration of the induction coil. is there. According to the invention of claim 5,
There is also an effect that the center of the coil can be arranged in the vicinity of the maximum inner diameter portion of the valve.
【図１】本発明の第１実施例を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第２実施例を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing a second embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第３実施例を示す構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram showing a third embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第４実施例に用いる誘導コイルを示す
側面図である。FIG. 4 is a side view showing an induction coil used in a fourth embodiment of the present invention.
【図５】従来例を示す構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram showing a conventional example.
【図６】異なる従来例を示す構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram showing a different conventional example.
１ バルブ ２ 誘導コイル ２ａ 誘導コイルの給電端 ２ｂ 誘導コイルの給電端 ３ 整合回路網部 ４ 高周波電源 1 Valve 2 Induction coil 2a Induction coil feeding end 2b Induction coil feeding end 3 Matching network part 4 High frequency power supply
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿南 真一 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 齋見 元洋 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 山本 正平 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shinichi Anan 1048, Kadoma, Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Works Co., Ltd. (72) Motohiro Saimi, 1048, Kadoma, Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Works Co., Ltd (72) Inventor Shohei Yamamoto 1048, Kadoma, Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Works Co., Ltd.
Claims (5)
バルブの外側に配置された誘導コイルに高周波電源より
高周波電流を通電し、バルブ内に封入された放電ガスに
高周波電磁界を作用させることによって放電ガスを励起
発光させる無電極放電灯において、前記誘導コイルの接
地されていない側の巻き始め部（給電端）が前記バルブ
の最大内径部位近傍に位置するように誘導コイルを配置
したことを特徴とする無電極放電灯。1. A high-frequency current is supplied from a high-frequency power source to an induction coil arranged outside a bulb made of a translucent material in which a discharge gas is enclosed, and a high-frequency electromagnetic field is applied to the discharge gas enclosed in the bulb. In the electrodeless discharge lamp that excites the discharge gas to emit light, the induction coil is arranged so that the winding start portion (feeding end) of the induction coil on the side not grounded is located near the maximum inner diameter portion of the bulb. An electrodeless discharge lamp characterized by.
無電極放電灯。2. The electrodeless discharge lamp according to claim 1, wherein the bulb has a spherical shape.
部にバルブ内径の大きい部分を有する形状である請求項
１記載の無電極放電灯。3. The electrodeless discharge lamp according to claim 1, wherein the bulb has a substantially cylindrical shape, and has a portion having a large bulb inner diameter on a part of a side surface thereof.
求項１、請求項２または請求項３記載の無電極放電灯。4. The electrodeless discharge lamp according to claim 1, 2 or 3, wherein the induction coil has a solenoid shape.
バルブの外側に配置された誘導コイルに高周波電源より
高周波電流を通電し、バルブ内に封入された放電ガスに
高周波電磁界を作用させることによって放電ガスを励起
発光させる無電極放電灯において、前記誘導コイルの接
地されていない側の巻き始め部（給電端）がコイル中央
に位置するように巻回したことを特徴とする無電極放電
灯。5. A high-frequency current is supplied from a high-frequency power source to an induction coil arranged outside a bulb made of a translucent material in which a discharge gas is enclosed, and a high-frequency electromagnetic field is applied to the discharge gas enclosed in the bulb. In the electrodeless discharge lamp that excites the discharge gas to emit light, the induction coil is wound so that the winding start portion (feeding end) of the non-grounded side is located in the center of the coil. Electric light.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8292295A JPH08287878A (en) | 1995-04-07 | 1995-04-07 | Electrodeless electric discharge lamp |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8292295A JPH08287878A (en) | 1995-04-07 | 1995-04-07 | Electrodeless electric discharge lamp |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08287878A true JPH08287878A (en) | 1996-11-01 |
Family
ID=13787739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8292295A Withdrawn JPH08287878A (en) | 1995-04-07 | 1995-04-07 | Electrodeless electric discharge lamp |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08287878A (en) |
-
1995
- 1995-04-07 JP JP8292295A patent/JPH08287878A/en not_active Withdrawn
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Legal Events
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| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020702 |