KR101000664B1 - 기록 재생용 광학계, 대물 렌즈 및 광픽업 장치 - Google Patents
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Description
Claims (58)
- 광 정보 기록 매체에 대한 정보의 기록 및/또는 재생을 행하는 기록 재생용 광학계이며,광원과,상기 광원으로부터 출사된 광속을 광 정보 기록 매체의 정보 기록면 상에 집광시키는 대물 렌즈와,상기 광원과 상기 대물 렌즈 사이의 광로 중에 배치된 수차 보정용 광학 소자를 포함하고,상기 대물 렌즈는 적어도 하나의 면이 비구면으로 되고, 복수의 동심형의 링형 단차부로 이루어지는 회절 구조가 형성된 회절면을 적어도 하나 가지며, 상기 대물 렌즈는 1군 1매 구성의 플라스틱 렌즈이고,상기 수차 보정용 광학 소자는, 적어도 하나의 면 상에 복수의 동심형의 링형 단차부로 이루어지는 회절 구조가 형성된 플라스틱 렌즈를 적어도 하나 가지며, 다음 식을 만족시키고,PD1 > 0PD2 < 0PR2 > 00.05 < PD1/PT1 < 0.7여기서, PDl는 상기 대물 렌즈의 제i 면 상에 형성된 회절 구조를 투과하는 파면에 부가되는 광로차 Φbi(mm)가 광축으로부터의 높이 hi(mm)의 함수로서, Φbi = ni·(b2i·hi2+ b4i·hi4+ b6i·hi6+...)에 의해 정의되는 광로차 함수에 의해 표현될 때, PD1 = ∑(-2·b2i·ni)라는 식에 의해 정의되는 회절 렌즈로서의 회절 파워(mm-1)이고(여기서, ni는 제i 면 상에 형성된 회절 구조에 의해 발생하는 회절광 중 최대의 회절 효율을 갖는 회절광의 회절 차수이고, b2i, b4i, b6i, ...는 각각 2차, 4차, 6차, ...의 광로차 함수 계수(회절면 계수라고도 한다)임),PD2는 상기 수차 보정용 광학 소자의 제j 면 상에 형성된 회절 구조를 투과하는 파면에 부가되는 광로차 Φbj(mm)가 광축으로부터의 높이 hj(mm)의 함수로서, Φbj = nj·(b2j·hj2+ b4j·hj4+ b6j·hj6+...)에 의해 정의되는 광로차 함수에 의해 표현될 때, PD2 = ∑(-2·b2j·nj)라는 식에 의해 정의되는 회절 렌즈로서의 회절 파워(mm-1)이고(여기서, nj는 제j 면 상에 형성된 회절 구조에 의해 발생하는 회절광 중 최대의 회절 효율을 갖는 회절광의 회절 차수이고, b2j, b4j, b6j, ...는 각각 2차, 4차, 6차, ...의 광로차 함수 계수(회절면 계수라고도 한다)임),PR2는 상기 수차 보정용 광학 소자의 플라스틱 렌즈의, 굴절 렌즈로서의 굴절 파워(mm-1),PT1은 대물 렌즈의 전체 시스템의 파워(mm-1)인 것을 특징으로 하는 기록 재생용 광학계.
- 제1항에 있어서, 상기 광원은 500 nm 이하의 파장을 가지는 광속을 출사하고, 상기 대물 렌즈는 상기 광 정보 기록 매체측의 개구수가 0.75 이상인 것을 특징으로 하는 기록 재생용 광학계.
- 제2항에 있어서, 상기 대물 렌즈는 상기 광 정보 기록 매체측의 개구수가 0.80 이상인 것을 특징으로 하는 기록 재생용 광학계.
- 제1항에 있어서, 상기 대물 렌즈는 다음 식을 만족시키며,f2 < f0 < fl여기서, f0은 상기 광원으로부터 출사된 광속의 파장에 대한 상기 대물 렌즈 전체 시스템의 초점거리(mm)이고,fl은 상기 광원으로부터 출사된 광속의 파장보다 소정의 파장차만큼 짧은 파장에 대한 상기 대물 렌즈 전체 시스템의 초점거리(mm)이고,f2는 상기 광원으로부터 출사된 광속의 파장보다 소정의 파장차만큼 긴 파장에 대한 상기 대물 렌즈 전체 시스템의 초점거리(mm)인 것을 특징으로 하는 기록 재생용 광학계.
- 제1항에 있어서, 상기 광원은 파장이 다른 적어도 2 종류의 광원을 포함하고,상기 대물 렌즈는 각각 상이한 2 개의 파장을 가지는 광속을, 정보 기록면을 보호하기 위한 보호층의 두께가 상이한 적어도 2 종류의 광 정보 기록 매체의 각각의 정보 기록면 상에 집광시키고, 상기 대물 렌즈는 2 종류의 광 정보 기록 매체에의 정보의 기록 및/또는 재생을 행하기 위해 필요한 소정의 광 정보 기록 매체측의 개구수 내에서, 각각의 광 정보 기록면 상에 양호한 파면을 형성하기 위해 적어도 2 개의 광속의 회절광을 만들기 위한 파장 특성을 가지고,상기 수차 보정용 광학 소자는 적어도 2 개의 광속 중 가장 짧은 파장을 가지는 광속을 출사하는 광원과 대물 렌즈 사이의 광로 중에 배치되며, 다음 식을 만족시키고,PD1' > 0PD2' < 0PR2' > 0여기서, PDl'는 상기 대물 렌즈의 제i 면 상에 형성된 회절 구조를 투과하는 파면에 부가되는 광로차 Φbi'(mm)가 광축으로부터의 높이 hi(mm)의 함수로서, Φbi' = ni'·(b2i'·hi2+ b4i'·hi4+ b6i'·hi6 +...)에 의해 정의되는 광로차 함수에 의해 표현될 때, PD1' = ∑(-2·b2i'·ni')라는 식에 의해 정의되는 회절 렌즈로서의 회절 파워(mm-1)이고(여기서, ni'는 제i 면 상에 형성된 회절 구조에 의해 발생하는 회절광 중 최대의 회절 효율을 갖는 회절광의 회절 차수이고, b2i', b4i', b6i ', ... 는 각각 2차, 4차, 6차, ...의 광로차 함수 계수(회절면 계수라고도 한다)임),PD2'는 상기 수차 보정용 광학 소자의 제j 면 상에 형성된 회절 구조를 투과하는 파면에 부가되는 광로차 Φbj'(mm)가 광축으로부터의 높이 hj(mm)의 함수로서, Φbj' = nj'·(b2j'·hj2+ b4j'·hj4+ b6j '·hj6+...)에 의해 정의되는 광로차 함수에 의해 표현될 때, PD2' = ∑(-2·b2j'·nj')라는 식에 의해 정의되는 회절 렌즈로서의 회절 파워(mm-1)이고(여기서, nj'는 제j 면 상에 형성된 회절 구조에 의해 발생하는 회절광 중 최대의 회절 효율을 갖는 회절광의 회절 차수이고, b2j', b4j', b6j ', ...는 각각 2차, 4차, 6차, ...의 광로차 함수 계수(회절면 계수라고도 한다)임),PR2'는 상기 수차 보정용 광학 소자의 플라스틱 렌즈의, 굴절 렌즈로서의 굴절 파워(mm-1)인 것을 특징으로 하는 기록 재생용 광학계.
- 제5항에 있어서, 상기 대물 렌즈는 보다 짧은 파장을 가지는 광속의 회절광이 보다 얇은 보호층을 가지는 광 정보 기록 매체 상에 양호한 파면을 형성하고, 보다 긴 파장을 가지는 광속의 회절광이 보다 두꺼운 보호층을 가지는 광 정보 기록 매체 상에 양호한 파면을 형성하는 파장 특성을 가지는 것을 특징으로 하는 기록 재생용 광학계.
- 제5항에 있어서, 가장 짧은 파장을 가지는 광속을 출사하는 광원은 500 nm 이하의 파장의 빛을 출사하고, 상기 대물 렌즈는 가장 얇은 보호층을 가지는 광 정보 기록 매체에의 정보의 기록 및/또는 재생을 행하기 위해 필요한 0.75 이상의 광 정보 기록 매체측의 개구수를 가지는 것을 특징으로 하는 기록 재생용 광학계.
- 제7항에 있어서, 광 정보 기록 매체측의 개구수가 0.80 이상인 것을 특징으로 하는 기록 재생용 광학계.
- 제5항에 있어서, 대물 렌즈는 다음 식을 만족시키고,f2' < f0' < fl',여기서, f0'는 광속의 가장 짧은 파장에 대한 상기 대물 렌즈 전체 시스템의 초점거리(mm)이며,f1'는 광속의 가장 짧은 파장보다 소정의 파장차만큼 짧은 파장에 대한 상기 대물 렌즈 전체 시스템의 초점거리(mm)이고,f2'는 광속의 가장 짧은 파장보다 소정의 파장차만큼 긴 파장에 대한 상기 대물 렌즈 전체 시스템의 초점거리(mm)인 것을 특징으로 하는 기록 재생용 광학계.
- 제1항에 있어서, 상기 광원은 파장이 상이한 적어도 2 종류의 광원을 포함하고,상기 대물 렌즈는 각각 상이한 파장을 가지는 적어도 2 개의 광속을 기록 밀도가 상이한 적어도 2 종류의 광 정보 기록 매체의 각각의 정보 기록면 상에 집광 하고,상기 대물 렌즈는 적어도 2 개의 광속 중 보다 긴 파장을 가지는 광속이 입사될 때 발생된 회절광 중 최대 회절 효율을 가지는 회절광의 회절 차수가 가장 짧은 파장을 가지는 광속이 입사될 때 발생된 회절광 중 최대 회절 효율을 가지는 회절광보다 낮은 차수가 되는 방식으로 설계된 복수의 동심형의 링형 단차부를 포함하는 회절 구조가 형성된 적어도 하나의 회절면을 가지고,상기 대물 렌즈는 최고 기록 밀도를 가지는 광 정보 기록 매체의 정보 기록면 상에 양호한 파면을 형성하는 가장 짧은 파장을 가지는 광속의 회절광을 만들며 낮은 기록 밀도를 가지는 광 정보 기록 매체의 정보 기록면 상에 양호한 파면을 형성하는 보다 긴 파장을 가지는 광속의 회절광을 만드는 파장 특성을 가지고,상기 수차 보정용 광학 소자는 광원과 대물 렌즈 사이의 적어도 광로 중에 가장 짧은 파장을 가지는 광속이 지나가는 광로 상에 배치되며, 다음의 식을 만족시키고,PD1" > 0PD2" < 0PR2" > 0여기서, PDl"는 상기 대물 렌즈의 제i 면 상에 형성된 회절 구조를 투과하는 파면에 부가되는 광로차 Φbi"(mm)가 광축으로부터의 높이 hi(mm)의 함수로서, Φbi " = ni"·(b2i"·hi2+ b4i"·hi4+ b6i"·hi 6+...)에 의해 정의되는 광로차 함수에 의해 표현될 때, PD1" = ∑(-2·b2i"·ni")라는 식에 의해 정의되는 회절 렌즈로서의 회절 파워(mm-1)이고(여기서, ni"는 제i 면 상에 형성된 회절 구조에 의해 발생하는 회절광 중 최대의 회절 효율을 갖는 회절광의 회절 차수이고, b2i", b4i", b6i", ...는 각각 2차, 4차, 6차, ...의 광로차 함수 계수(회절면 계수라고도 한다)임),PD2"는 상기 수차 보정용 광학 소자의 제j 면 상에 형성된 회절 구조를 투과하는 파면에 부가되는 광로차 Φbj"(mm)가 광축으로부터의 높이 hj(mm)의 함수로서, Φbj" = nj"·(b2j"·hj2+ b4j"·hj4 + b6j"·hj6+...)에 의해 정의되는 광로차 함수에 의해 표현될 때, PD2" = ∑(-2·b2j"·nj")라는 식에 의해 정의되는 회절 렌즈로서의 회절 파워(mm-1)이고(여기서, nj"는 제j 면 상에 형성된 회절 구조에 의해 발생하는 회절광 중 최대의 회절 효율을 갖는 회절광의 회절 차수이고, b2j", b4j", b6j", ...는 각각 2차, 4차, 6차, ...의 광로차 함수 계수(회절면 계수라고도 한다)임),PR2"는 상기 수차 보정용 광학 소자의 플라스틱 렌즈의, 굴절 렌즈로서의 굴절 파워(mm-1)인 것을 특징으로 하는 기록 재생용 광학계.
- 제10항에 있어서, 상기 가장 짧은 파장은 380 nm 내지 420 nm이고 보다 긴 파장은 630 nm 내지 670 nm인 것을 특징으로 하는 기록 재생용 광학계.
- 제11항에 있어서, n1은 380 nm 내지 420 nm의 파장을 가지는 광속이 입사될 때 발생된 회절광 중 최대 회절 효율을 가지는 회절광의 회절 차수이고 n2는 630 nm 내지 670 nm의 파장을 가지는 광속이 입사될 때 발생된 회절광 중 최대 회절 효율을 가지는 회절광의 회절 차수이고, n1과 n2의 조합은 (n1, n2) = (2, 1), (3, 2), (4, 2), (5, 3), (6, 4), (7, 4), (8, 5), (9, 6), (10, 6)중 하나 인 것을 특징으로 하는 기록 재생용 광학계.
- 제10항에 있어서, 상기 가장 짧은 파장은 380 nm 내지 420 nm이고 보다 긴 파장은 630 nm 내지 670 nm 및 760 nm 내지 800 nm인 것을 특징으로 하는 기록 재생용 광학계.
- 제13항에 있어서, n1은 380 nm 내지 420 nm의 파장을 가지는 광속이 입사될 때 발생된 회절광 중 최대 회절 효율을 가지는 회절광의 회절 차수이고, n2는 630 nm 내지 670 nm의 파장을 가지는 광속이 입사될 때 발생된 회절광 중 최대 회절 효율을 가지는 회절광의 회절 차수이고, n3은 760 nm 내지 800 nm의 파장을 가지는 광속이 입사될 때 발생된 회절광 중 최대 회절 효율을 가지는 회절광의 회절 차수이고, n1, n2 및 n3의 조합은 (n1, n2, n3) = (2, 1, 1), (4, 3, 2), (6, 4, 3), (8, 5, 4), (10, 6, 5)중 하나 인 것을 특징으로 하는 기록 재생용 광학계.
- 제10항에 있어서, 상기 수차 보정용 광학 소자는 광원과 대물 렌즈 사이의 광로 중 가장 짧은 파장을 가지는 광속과 보다 긴 파장을 가지는 광속이 모두 지나가는 광로 상에 배치되고, 상기 수차 보정용 광학 소자의 표면상에 형성된 상기 회절 구조는 적어도 2 개의 광속 중에서 보다 긴 파장을 가지는 광속이 입사될 때 발생된 회절광 중 최대 회절 효율을 가지는 회절광의 회절 차수가 가장 짧은 파장을 가지는 광속이 입사될 때 발생된 회절광 중 최대 회절 효율을 가지는 회절광보다 낮은 차수가 되는 방식으로 설계되는 것을 특징으로 하는 기록 재생용 광학계.
- 제10항에 있어서, 상기 대물 렌즈는 최고 기록 밀도를 가지는 광 정보 기록 매체에의 정보의 기록 및/또는 재생을 행하기 위해 필요한 0.60 내지 0.70의 소정의 광 정보 기록 매체측의 개구수를 가지고, 최고 기록 밀도를 가지는 광 정보 기록 매체의 정보 기록면 상에 양호한 파면을 형성하도록 0.55 내지 0.65 mm의 두께를 가지는 보호층을 통해 가장 짧은 파장을 가지는 광속의 회절광을 집광하는 것을 특징으로 하는 기록 재생용 광학계.
- 제10항에 있어서, 상기 대물 렌즈는 최고 기록 밀도를 가지는 광 정보 기록 매체에 대한 정보의 기록 및/또는 재생을 행하기 위해 필요한 0.80 이상의 소정의 광 정보 기록 매체측의 개구수를 가지고, 최고 기록 밀도를 가지는 광 정보 기록 매체의 정보 기록면 상에 양호한 파면을 형성하도록 0.07 내지 0.13 mm의 두께를 가지는 보호층을 통해 가장 짧은 파장을 가지는 광속의 회절광을 집광하는 것을 특징으로 하는 기록 재생용 광학계.
- 제10항에 있어서, 대물 렌즈는 다음 식을 만족시키고,f2" < f0" < fl",여기서, f0"는 광속의 가장 짧은 파장에 대한 상기 대물 렌즈 전체 시스템의 초점거리(mm)이며,f1"는 광속의 가장 짧은 파장보다 소정의 파장차만큼 짧은 파장에 대한 상기 대물 렌즈 전체 시스템의 초점거리(mm)이고,f2"는 광속의 가장 짧은 파장보다 소정의 파장차만큼 긴 파장에 대한 상기 대물 렌즈 전체 시스템의 초점거리(mm)인 것을 특징으로 하는 기록 재생용 광학계.
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- 제1항에 있어서, 대물 렌즈의 횡배율이 다음 식0 < M < 1을 만족시키는 것을 특징으로 하는 기록 재생용 광학계.
- 제1항에 있어서, 수차 보정용 광학 소자는 광원으로부터 출사된 발산 광속의 발산각을 변환시키기 위한 커플링 렌즈인 것을 특징으로 하는 기록 재생용 광학계.
- 제1항에 있어서, 광원으로부터 출사된 발산 광속의 발산각을 변환시키기 위한 커플링 렌즈를 더 포함하고, 상기 수차 보정용 광학 소자는 커플링 렌즈와 대물 렌즈 사이의 광로 상에 배치되며 정 렌즈군과 부 렌즈군을 포함하는 것을 특징으로 하는 기록 재생용 광학계.
- 제1항에 있어서, 광원으로부터 출사된 발산 광속의 발산각을 변환시키기 위한 커플링 렌즈를 더 포함하고, 상기 수차 보정용 광학 소자는 커플링 렌즈와 대물 렌즈 사이의 광로 상에 배치되며 1군 1매 구성의 플라스틱 렌즈인 것을 특징으로 하는 기록 재생용 광학계.
- 제1항의 기록 재생용 광학계에 사용하기 위한 대물 렌즈.
- 제1항의 기록 재생용 광학계에 사용하기 위한 수차 보정용 광학 소자.
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- 광 정보 기록 매체에의 정보의 기록 및/또는 재생을 행하기 위한 기록 재생용 광학계에서 사용되는 수차 보정용 광학 소자이며,상기 기록 재생용 광학계는 500 nm 이하의 파장을 가지는 광속을 출사하는 광원과 상기 광원으로부터의 광속을 광 정보 기록 매체의 정보 기록면 상으로 집광하기 위해 0.80 이상의 광 정보 기록 매체측의 개구수를 가지는 1군 1렌즈 구성의 플라스틱 렌즈인 대물 렌즈를 포함하고,상기 수차 보정용 광학 소자는 복수의 동심형의 링형 단차부로 구성된 회절 구조가 그 적어도 하나의 표면상에 형성된 적어도 하나의 플라스틱 렌즈를 포함하고,수차 보정용 광학 소자는 다음 식을 만족시키고,PD2 < 0PR2 > 0여기서, PD2는 상기 수차 보정용 광학 소자의 제j 면 상에 형성된 회절 구조 를 투과하는 파면에 부가되는 광로차 Φbj(mm)가 광축으로부터의 높이 hj(mm)의 함수로서, Φbj = nj·(b2j·hj2+ b4j·hj4+ b6j ·hj6+...)에 의해 정의되는 광로차 함수에 의해 표현될 때, PD2 = ∑(-2·b2j·nj)라는 식에 의해 정의되는 회절 렌즈로서의 회절 파워(mm-1)이고(여기서, nj는 제j 면 상에 형성된 회절 구조에 의해 발생하는 회절광 중 최대의 회절 효율을 갖는 회절광의 회절 차수이고, b2j, b4j, b6j , ...는 각각 2차, 4차, 6차, ...의 광로차 함수 계수(회절면 계수라고도 한다)임),PR2는 상기 수차 보정용 광학 소자의 플라스틱 렌즈의, 굴절 렌즈로서의 굴절 파워(mm-1)인 것을 특징으로 하는 수차 보정용 광학 소자.
- 제47항에 있어서, 상기 수차 보정용 광학 소자는 광원으로부터 출사된 발산 광속의 발산각을 변환시키기 위한 커플링 렌즈이고 상기 커플링 렌즈는 복수의 동심형의 링형 단차부에 의해 구성된 회절 구조가 그 적어도 하나의 표면상에 형성된 플라스틱 렌즈인 것을 특징으로 하는 수차 보정용 광학 소자.
- 제48항에 있어서, 상기 커플링 렌즈는 0.15 내지 0.50의 광원 측의 개구수를 가지는 것을 특징으로 하는 수차 보정용 광학 소자.
- 제47항에 있어서, 상기 기록 재생용 광학계는 광원으로부터 출사된 발산 광 속의 발산각을 변환시키기 위한 커플링 렌즈를 포함하고, 상기 수차 보정용 광학 소자는 커플링 렌즈와 대물 렌즈 사이의 광로 상에 배치되며 정 렌즈군과 부 렌즈군을 포함하는 것을 특징으로 하는 수차 보정용 광학 소자.
- 제50항에 있어서, 각각의 정 렌즈군과 부 렌즈군은 플라스틱 렌즈이며 정 렌즈군과 부 렌즈군 중 하나는 복수의 동심형의 링형 단차부에 의해 구성된 회절 구조가 그 적어도 하나의 표면상에 형성된 플라스틱 렌즈인 것을 특징으로 하는 수차 보정용 광학 소자.
- 제50항에 있어서, 상기 정 렌즈군은 복수의 동심형의 링형 단차부에 의해 구성된 회절 구조가 그 적어도 하나의 표면상에 형성된 플라스틱 렌즈이고 상기 부 렌즈군은 상기 정 렌즈군의 플라스틱 렌즈보다 작은 아베수를 가지는 유리 렌즈이며, 수차 보정용 광학 소자는 다음 식을 만족시키고1.2 ≤|fP/fN|≤ 2.4여기서, fP는 상기 정 렌즈군의 초점 거리(㎜)이고 fN은 상기 부 렌즈군의 초점 거리(㎜)인 것을 특징으로 하는 수차 보정용 광학 소자.
- 제50항에 있어서, 기록 재생용 광학계는 광원으로부터 출사된 발산 광속의 발산각을 변환시키기 위한 커플링 렌즈를 포함하고 수차 보정용 광학 소자는 커플링 렌즈와 대물 렌즈 사이의 광로상에 배치되고, 복수의 동심형의 링형 단차부에 의해 구성된 회절 구조가 그 적어도 하나의 표면상에 형성된 1군 1매 구성의 플라스틱 렌즈인 것을 특징으로 하는 수차 보정용 광학 소자.
- 제47항에 있어서, 회절 구조는 수차 보정용 광학 소자의 적어도 2 개의 표면상에 배치된 것을 특징으로 하는 수차 보정용 광학 소자.
- 제47항에 있어서, 소정의 파장의 n차 회절광의 회절 효율은 상기 수차 보정용 광학 소자 상에 형성된 회절 구조에 의해 발생된 어떤 다른 차수의 회절광보다 크고, n은 0, 1 및 -1을 제외한 정수인 것을 특징으로 하는 수차 보정용 광학 소자.
- 제47항에 있어서, 수차 보정용 광학 소자 상에 형성된 회절 구조는 거시적으로 볼록한 면 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 수차 보정용 광학 소자.
- 광원과,상기 광원으로부터 출사되는 광속을 광 정보 기록 매체의 정보 기록면 상에 집광하기 위한 집광 광학계와,상기 정보 기록면으로부터 반사된 광속을 수광하여 그 수광된 광속의 양에 상응하는 전기 신호를 출력하는 광검출기를 포함하는 광픽업 장치이며,상기 집광 광학계는 광 정보 기록 매체를 위한 제1항의 기록 재생용 광학계 인 것을 특징으로 하는 광픽업 장치.
- 제57항의 광픽업 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는, 음성 및 화상 중 하나 이상의 기록 장치 및 음성 및 화상 중 하나 이상의 재생 장치 중 하나 이상을 포함하는 장치.
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Legal Events
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PA0109 | Patent application |
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Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20090826 Patent event code: PE09021S01D |
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Comment text: Amendment to Specification, etc. Patent event date: 20100730 Patent event code: PB09011R02I Comment text: Request for Trial against Decision on Refusal Patent event date: 20100630 Patent event code: PB09011R01I Comment text: Amendment to Specification, etc. Patent event date: 20091026 Patent event code: PB09011R02I Comment text: Amendment to Specification, etc. Patent event date: 20090331 Patent event code: PB09011R02I |
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