JPH0765396A - 光ディスクトラッキング方式 - Google Patents
光ディスクトラッキング方式Info
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- JPH0765396A JPH0765396A JP22836393A JP22836393A JPH0765396A JP H0765396 A JPH0765396 A JP H0765396A JP 22836393 A JP22836393 A JP 22836393A JP 22836393 A JP22836393 A JP 22836393A JP H0765396 A JPH0765396 A JP H0765396A
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 239000011295 pitch Substances 0.000 claims 6
- 101000606504 Drosophila melanogaster Tyrosine-protein kinase-like otk Proteins 0.000 description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
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- Moving Of The Head For Recording And Reproducing By Optical Means (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 一般ＣＤと高密度記録ディスクを同じ再生器
で再生できるようにする。 【構成】 一般ＣＤを再生すると共に高密度記録された
ディスクをも再生可とし、トラッキング用の２つのサイ
ドスポットを隣接トラックの中心から夫々外側にトラッ
クピッチの１／３〜２／５だけ離れた位置に配置するよ
うに回折格子を設け、高密度記録ディスクを再生するこ
とができるようにする。
で再生できるようにする。 【構成】 一般ＣＤを再生すると共に高密度記録された
ディスクをも再生可とし、トラッキング用の２つのサイ
ドスポットを隣接トラックの中心から夫々外側にトラッ
クピッチの１／３〜２／５だけ離れた位置に配置するよ
うに回折格子を設け、高密度記録ディスクを再生するこ
とができるようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、再生専用位相ピット形
光ディスクのプレーヤに関するものである。
光ディスクのプレーヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】レーザビームを光ディスクに照射してそ
の反射光で情報ピットを読み取る非接触読み出しを特徴
とする光ディスクにおいては、トラックを正確に追尾す
る幾つかのビームコントロールが必要である。レーザビ
ームの位置コントロールには少なくとも２つの制御が必
要である。つまり一つは縦方向のコントロール，もう一
つは面方向のコントロールである。前者をフォーカス制
御，後者をトラッキング制御と呼ぶ。ここではトラッキ
ング制御のみを論じる。
の反射光で情報ピットを読み取る非接触読み出しを特徴
とする光ディスクにおいては、トラックを正確に追尾す
る幾つかのビームコントロールが必要である。レーザビ
ームの位置コントロールには少なくとも２つの制御が必
要である。つまり一つは縦方向のコントロール，もう一
つは面方向のコントロールである。前者をフォーカス制
御，後者をトラッキング制御と呼ぶ。ここではトラッキ
ング制御のみを論じる。
【０００３】トラッキング制御は１〜２μｍのピッチを
持つトラックへ誤差±０.１〜０.２μｍの精度で読み取
りビームスポットを追従させるために必要である。最も
広く使われている光学的位置検出の方法は図１に示す如
く格子１によって発生させた２つのサイドビームスポッ
トを光デイスク２の目標のトラックの中心線ａの両側
ｂ，ｃに照射してそれらのスポットの反射光量の差をも
って検出するものである。
持つトラックへ誤差±０.１〜０.２μｍの精度で読み取
りビームスポットを追従させるために必要である。最も
広く使われている光学的位置検出の方法は図１に示す如
く格子１によって発生させた２つのサイドビームスポッ
トを光デイスク２の目標のトラックの中心線ａの両側
ｂ，ｃに照射してそれらのスポットの反射光量の差をも
って検出するものである。
【０００４】こうして検出した位置誤差信号を基に図２
に示す如き加算器３を介し、位置検出器４で検出し増幅
器５を介しアクチュエータ６で制御すると共に負帰還制
御システムを用いて位置制御を行う。同図においてアク
チュエータ６には電磁スピーカのボイスコイル状のもの
をもって対物レンズを可動ならしめるのが一般的であ
る。
に示す如き加算器３を介し、位置検出器４で検出し増幅
器５を介しアクチュエータ６で制御すると共に負帰還制
御システムを用いて位置制御を行う。同図においてアク
チュエータ６には電磁スピーカのボイスコイル状のもの
をもって対物レンズを可動ならしめるのが一般的であ
る。
【０００５】以上述べたトラッキング制御の位置誤差信
号発生の詳細を具体の例を引いて詳述する。広く普及し
ているコンパクトディスク（ＣＤ）の記録密度を約４倍
に向上させた４倍密ＣＤなる光ディスクに前述のトラッ
キング制御方式を適用した時を考える。該４倍密ＣＤは
線速度０.６〜０.７ｍ／ｓ，トラックピッチ約 ０.８μ
ｍ，ピット幅約 ０.２５μｍ，ピットの位相深さ約５／
６πであり、ピット長は線速０.６ｍ／ｓの時０.４２〜
１.５３μｍ，線速０.７ｍ／ｓの時 ０.４９〜１.７８
μｍとなる。再生に使用する半導体レーザの波長は ０.
４〜０.５μｍを想定し、対物レンズのＮＡは ０.４５
ぐらいが望ましい。“Ｐrinciples of Ｏptical Ｄis
c Ｓystems”Ｇ．Ｂouwhuis et al Ａdam Ｈilger
Ｌtd．１９８５ ＰＰ７１〜７２から図１のサイドビ
ームスポットの目標トラック中心ａからのオフセットは
トラックピッチの１／４，サイドビームスポットのセン
タビームスポットからの距離は概略２０μｍである。
号発生の詳細を具体の例を引いて詳述する。広く普及し
ているコンパクトディスク（ＣＤ）の記録密度を約４倍
に向上させた４倍密ＣＤなる光ディスクに前述のトラッ
キング制御方式を適用した時を考える。該４倍密ＣＤは
線速度０.６〜０.７ｍ／ｓ，トラックピッチ約 ０.８μ
ｍ，ピット幅約 ０.２５μｍ，ピットの位相深さ約５／
６πであり、ピット長は線速０.６ｍ／ｓの時０.４２〜
１.５３μｍ，線速０.７ｍ／ｓの時 ０.４９〜１.７８
μｍとなる。再生に使用する半導体レーザの波長は ０.
４〜０.５μｍを想定し、対物レンズのＮＡは ０.４５
ぐらいが望ましい。“Ｐrinciples of Ｏptical Ｄis
c Ｓystems”Ｇ．Ｂouwhuis et al Ａdam Ｈilger
Ｌtd．１９８５ ＰＰ７１〜７２から図１のサイドビ
ームスポットの目標トラック中心ａからのオフセットは
トラックピッチの１／４，サイドビームスポットのセン
タビームスポットからの距離は概略２０μｍである。
【０００６】以上のことを基にピット及びそれに照射す
るスポットのモデルを図３に示す。但しピットは矩形と
近似した。再生光源の波長は ０.４１５μｍとした。従
ってスポット径ｄは０.４６μｍ（in Ｆull width at h
alf Ｍaximum：ＦＷＨＭ）となる。又センタビームスポ
ットと両サイドビームスポット間の距離は図面表示上実
際より短縮して表した。スポット径ｄで規準化したサイ
ドビームスポットのオフセット量をＰ，センタビームス
ポット及び両サイドビームスポットの目標トラック中心
からのオフトラック量を同じくスポット径ｄで規準化し
た量をｘとするとき図３においてセンタビームスポット
及び両サイドビームスポットが揃って左右にオフトラッ
クしたとき得られる位置誤差信号は“Ｓimplified dif
fractiontheory of the Ｖideo disc”Ａ．Ｋorpel
Ａpplied Ｏptics Ｖol １７ ＮＯ１３／１ Ｊul
y １９７８ ＰＰ２０３７〜２０４２から次式で与え
られる。 Ｉt=２×(b/d)×Ｓin2［（φ/２）×{Ｓinc〔π(x-P)〕−Ｓinc〔π(x+P)〕}］ ・・・・(１) (１)式を前述の諸量，ピット幅ｂ＝０.２５μｍ，スポ
ット径ｄ＝０.４６μｍ，オフセット量Ｐ＝１/４×０.
８／０.４６＝０.４３５，位相深さφ＝５／６πを基に
計算して図４に示す。但しオフトラック量ｘの符号は図
３においてスポットが右に移動するとき正とした。同図
から判るように(１)式の値はｘ＝０.７ 付近つまり実際
のオフトラック量に換算して０.３μｍ 付近で最大とな
る。
るスポットのモデルを図３に示す。但しピットは矩形と
近似した。再生光源の波長は ０.４１５μｍとした。従
ってスポット径ｄは０.４６μｍ（in Ｆull width at h
alf Ｍaximum：ＦＷＨＭ）となる。又センタビームスポ
ットと両サイドビームスポット間の距離は図面表示上実
際より短縮して表した。スポット径ｄで規準化したサイ
ドビームスポットのオフセット量をＰ，センタビームス
ポット及び両サイドビームスポットの目標トラック中心
からのオフトラック量を同じくスポット径ｄで規準化し
た量をｘとするとき図３においてセンタビームスポット
及び両サイドビームスポットが揃って左右にオフトラッ
クしたとき得られる位置誤差信号は“Ｓimplified dif
fractiontheory of the Ｖideo disc”Ａ．Ｋorpel
Ａpplied Ｏptics Ｖol １７ ＮＯ１３／１ Ｊul
y １９７８ ＰＰ２０３７〜２０４２から次式で与え
られる。 Ｉt=２×(b/d)×Ｓin2［（φ/２）×{Ｓinc〔π(x-P)〕−Ｓinc〔π(x+P)〕}］ ・・・・(１) (１)式を前述の諸量，ピット幅ｂ＝０.２５μｍ，スポ
ット径ｄ＝０.４６μｍ，オフセット量Ｐ＝１/４×０.
８／０.４６＝０.４３５，位相深さφ＝５／６πを基に
計算して図４に示す。但しオフトラック量ｘの符号は図
３においてスポットが右に移動するとき正とした。同図
から判るように(１)式の値はｘ＝０.７ 付近つまり実際
のオフトラック量に換算して０.３μｍ 付近で最大とな
る。
【０００７】それよりオフトラック量が大きくなると位
置誤差信号の傾きが反転して図２に示す負帰還制御シス
テムでは位置制御が行い得なくなる。従ってセンタビー
ムスポットの目標トラック中心からのオフトラック量が
±０.３μｍ 以内の時、図２の位置制御が働く。上述の
ように構成した位置誤差信号検出方式をもって一般のコ
ンパクトディスクを再生した時を考える。
置誤差信号の傾きが反転して図２に示す負帰還制御シス
テムでは位置制御が行い得なくなる。従ってセンタビー
ムスポットの目標トラック中心からのオフトラック量が
±０.３μｍ 以内の時、図２の位置制御が働く。上述の
ように構成した位置誤差信号検出方式をもって一般のコ
ンパクトディスクを再生した時を考える。
【０００８】一般のＣＤはトラックピッチ約１.６μ
ｍ，ピット幅約０.４５μｍである。これを基に図３に
倣ってセンタビームスポット及び２つのサイドビームス
ポットのモデルを図５に示す。但し図を簡単にするため
ピットのモデル化は省略した。またセンタビームスポッ
トと両サイドビームスポット間のトラック方向の距離は
図３同様短縮して表示してある。
ｍ，ピット幅約０.４５μｍである。これを基に図３に
倣ってセンタビームスポット及び２つのサイドビームス
ポットのモデルを図５に示す。但し図を簡単にするため
ピットのモデル化は省略した。またセンタビームスポッ
トと両サイドビームスポット間のトラック方向の距離は
図３同様短縮して表示してある。
【０００９】図５から上述のピット幅ｂ，スポット径
ｄ，オフセット量Ｐ，位相深さφ＝（５／６）×π×７
８０／４１５に基づき(１)式の位置誤差信号Ｉt を算出
した結果を図６に示す。位相深さは再生に使用する光源
の波長で考えて深く見ている。同図を見れば判るように
図４と同様にｘ＝０.７付近で最大となるＩtが得られ
る。つまり実際のオフトラック量に換算して±０.３μ
ｍ ぐらいが有効な位置誤差信号を得られる範囲であ
る。±０.３μｍ以上オフトラックしたときＩtは逆傾斜
になると同時に徐々にその大きさが減少して図２の負帰
還制御システムは機能を失ってくる。トラックピッチが
１.６μｍであるからトラックピッチの３７.５％が位置
制御の働く領域である。
ｄ，オフセット量Ｐ，位相深さφ＝（５／６）×π×７
８０／４１５に基づき(１)式の位置誤差信号Ｉt を算出
した結果を図６に示す。位相深さは再生に使用する光源
の波長で考えて深く見ている。同図を見れば判るように
図４と同様にｘ＝０.７付近で最大となるＩtが得られ
る。つまり実際のオフトラック量に換算して±０.３μ
ｍ ぐらいが有効な位置誤差信号を得られる範囲であ
る。±０.３μｍ以上オフトラックしたときＩtは逆傾斜
になると同時に徐々にその大きさが減少して図２の負帰
還制御システムは機能を失ってくる。トラックピッチが
１.６μｍであるからトラックピッチの３７.５％が位置
制御の働く領域である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、高密度に設
計されたＣＤを再生すべく構成された位置誤差検出方式
をもって、一般のＣＤ再生の位置誤差信号を得るときよ
り広いオフトラック量にまで位置誤差信号の発生範囲を
広げることを目的とする。
計されたＣＤを再生すべく構成された位置誤差検出方式
をもって、一般のＣＤ再生の位置誤差信号を得るときよ
り広いオフトラック量にまで位置誤差信号の発生範囲を
広げることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】図３に示したサイドビー
ムスポット１及び２を左右の隣接トラック中心から外側
へトラックピッチの約１／４オフセットした位置に置
く。これは図１に示したグレーティング板１を回転させ
ることにより容易に実現できる。同時にセンタビームス
ポット及びサイドビームスポットの形状を楕円形状とす
る。楕円の長軸と短軸の比は１.３ 前後とする。楕円の
長軸はラジアル方向とする。これは図１のグレーティン
グの以前に置かれるコリメートレンズ(図示せず)により
容易に実現できる。
ムスポット１及び２を左右の隣接トラック中心から外側
へトラックピッチの約１／４オフセットした位置に置
く。これは図１に示したグレーティング板１を回転させ
ることにより容易に実現できる。同時にセンタビームス
ポット及びサイドビームスポットの形状を楕円形状とす
る。楕円の長軸と短軸の比は１.３ 前後とする。楕円の
長軸はラジアル方向とする。これは図１のグレーティン
グの以前に置かれるコリメートレンズ(図示せず)により
容易に実現できる。
【００１２】
【実施例】高密度に設計されたＣＤを再生すべき位置誤
差検出方式で一般のＣＤを再生したときにも支障なく位
置誤差信号を得るため、図３に示した２つのサイドビー
ムスポットを楕円形状にして夫々隣接トラック中心から
外側へ２／５トラックピッチだけオフセットした位置に
配する。
差検出方式で一般のＣＤを再生したときにも支障なく位
置誤差信号を得るため、図３に示した２つのサイドビー
ムスポットを楕円形状にして夫々隣接トラック中心から
外側へ２／５トラックピッチだけオフセットした位置に
配する。
【００１３】楕円の長軸と短軸の比は１.２５ とする。
この時のピットとスポットのモデルを図３に倣って図７
(ａ)に示す。位置誤差信号はトラック方向にみたときの
ピットとランドの配列からなる反射光量変化のＤＣ値で
あるから隣接トラックの情報を基に位置誤差信号を得て
も支障ない。
この時のピットとスポットのモデルを図３に倣って図７
(ａ)に示す。位置誤差信号はトラック方向にみたときの
ピットとランドの配列からなる反射光量変化のＤＣ値で
あるから隣接トラックの情報を基に位置誤差信号を得て
も支障ない。
【００１４】前述の(１)式の位置誤差信号算出式の導出
過程から楕円形状のビームスポットを用いたときの位置
誤差信号は次式で与えられる。 Ｉt＝(2/k)(b/d)Ｓin2{φ×（1/2）×［Ｓinc{π(x-P)/k}−Ｓinc{π(x+P)/k}］ ・・・・(２) 但しｋは楕円の長短軸比、ｘ，Ｐはｋｄで正規化。
過程から楕円形状のビームスポットを用いたときの位置
誤差信号は次式で与えられる。 Ｉt＝(2/k)(b/d)Ｓin2{φ×（1/2）×［Ｓinc{π(x-P)/k}−Ｓinc{π(x+P)/k}］ ・・・・(２) 但しｋは楕円の長短軸比、ｘ，Ｐはｋｄで正規化。
【００１５】このことから隣接トラック中心からオフセ
ット量を考え、オフセット量Ｐ＝（０.８×２／５）／
（０.４６×１.２５）＝０.５５６５として(２)式を適
用すれば図４に相当して、図７(ａ)のときの位置誤差信
号が得られる。
ット量を考え、オフセット量Ｐ＝（０.８×２／５）／
（０.４６×１.２５）＝０.５５６５として(２)式を適
用すれば図４に相当して、図７(ａ)のときの位置誤差信
号が得られる。
【００１６】こうして算出した結果を図８の曲線Ａに示
す。同図を見れば判る通り図３の如くサイドビームスポ
ットを配置したときの位置誤差信号(図４)と同様の結果
が得られており、位置制御が十分行える。
す。同図を見れば判る通り図３の如くサイドビームスポ
ットを配置したときの位置誤差信号(図４)と同様の結果
が得られており、位置制御が十分行える。
【００１７】次にかかる配置をもって、一般のＣＤを再
生した時の位置誤差信号を考える。この時のピット及び
スポットのモデルを図７(ｂ)に示す。同図を基に次の条
件で位置誤差を算出する。但しサイドビームスポットの
オフセット量は前述の通り、隣接トラックの中心からと
する。ピット幅ｂ＝０.４５μｍ，スポット径ｄ＝０.４
６μｍ，トラックピッチ１.６μｍ，オフセット量Ｐ＝
｛１.６−０.８×(７／５)｝／（０.４６×１.２５）＝
０.８３４８，位相深さφ＝（５／６）π×（７８０／
４１５）＝１.５６６π の時(２)式から計算した結果を
図８の曲線Ｂに示す。同図から判るようにｘ＝０.９ 付
近で最大の位置誤差信号を得る。つまり実際のオフトラ
ック量に換算して ±０.５２μｍの範囲で位置制御が可
能である。トラックピッチが１.６μｍであるからトラ
ックピッチの６４.７％が位置制御の及ぶ領域となる。
これは前述の３７.５％に比べ１７３％の改善となる。
生した時の位置誤差信号を考える。この時のピット及び
スポットのモデルを図７(ｂ)に示す。同図を基に次の条
件で位置誤差を算出する。但しサイドビームスポットの
オフセット量は前述の通り、隣接トラックの中心からと
する。ピット幅ｂ＝０.４５μｍ，スポット径ｄ＝０.４
６μｍ，トラックピッチ１.６μｍ，オフセット量Ｐ＝
｛１.６−０.８×(７／５)｝／（０.４６×１.２５）＝
０.８３４８，位相深さφ＝（５／６）π×（７８０／
４１５）＝１.５６６π の時(２)式から計算した結果を
図８の曲線Ｂに示す。同図から判るようにｘ＝０.９ 付
近で最大の位置誤差信号を得る。つまり実際のオフトラ
ック量に換算して ±０.５２μｍの範囲で位置制御が可
能である。トラックピッチが１.６μｍであるからトラ
ックピッチの６４.７％が位置制御の及ぶ領域となる。
これは前述の３７.５％に比べ１７３％の改善となる。
【００１８】
【発明の効果】前述の如く楕円形状の２つのサイドビー
ムスポツトを配置することによって、高密度ＣＤ用及び
一般のＣＤ用と共用できる位置誤差検出方式を提供する
ことができる。
ムスポツトを配置することによって、高密度ＣＤ用及び
一般のＣＤ用と共用できる位置誤差検出方式を提供する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】格子による２つのサイドスポットの発生図。
【図２】負帰還制御システムのブロック図。
【図３】ピット及びスポットのモデル。
【図４】位置誤差信号対正規化オフトラック量。
【図５】一般のＣＤを再生した時のピット及びスポット
のモデル。
のモデル。
【図６】一般のＣＤを再生した時の位置誤差信号対正規
化オフトラック量。
化オフトラック量。
【図７】オフセット量とビームスポット形状を変えて高
密度ＣＤ（ａ）と一般のＣＤ（ｂ）を再生した時のピッ
ト及びスポットのモデル。
密度ＣＤ（ａ）と一般のＣＤ（ｂ）を再生した時のピッ
ト及びスポットのモデル。
【図８】サイドビームスポツトの位置と形状を変えて４
倍密度ＣＤ(Ａ)，一般ＣＤ(Ｂ)をそれぞれ再生した時の
位置誤差信号対正規化オフセット量を示す図。
倍密度ＣＤ(Ａ)，一般ＣＤ(Ｂ)をそれぞれ再生した時の
位置誤差信号対正規化オフセット量を示す図。
１ 格子 ２ 光デイスク ３ 加算器 ４ 位置検出器 ５ 増幅器 ６ アクチュエー
タ
タ
Claims (2)
- 【請求項１】 一般のＣＤに比べ、トラックピッチを約
半分、トラック方向の線密度を約倍に高めたＣＤの再生
用等トラックピッチが異なる光ディスクのトラッキング
制御方式において、光ピックアップ内の回折格子によっ
て１つのビームをセンタビームスポットと２つのサイド
ビームスポットに分ける手段を備え、該センタビームス
ポットが目標トラック中心にあるとき、２つのサイドビ
ームスポットを隣接トラック中心から夫々外側にトラッ
クピッチの１／３〜２／５だけ離れた位置に配置するよ
うに前記回折格子を設定してトラックピッチが異なる２
種類の光ディスクに対してトラッキング制御のための位
置誤差信号の発生手段を共用することを特徴とする光デ
ィスクトラッキング方式。 - 【請求項２】 一般のＣＤに比べ、トラックピッチを約
半分、トラック方向の線密度を約倍に高めたＣＤの再生
用トラッキング制御方式において、光ピックアップ内の
回折格子によって１つのビームをセンタビームスポット
と２つのサイドビームスポットに分ける手段と該回折格
子への入射ビームの断面強度分布形状を長短軸比１．３
前後の楕円形状にする手段と該楕円形状のビームスポッ
トの短軸をトラックの接線方向に沿わせる手段とを備
え、前記センタビームスポットが目標トラック中心にあ
るとき、２つのサイドビームスポットを隣接トラック中
心から夫々外側にトラックピッチの１／３〜２／５だけ
離れた位置に配置するように前記回折格子を設定して、
上述の２種類のＣＤに対してトラッキング制御のための
位置誤差信号の発生を共用することを特徴とする光ディ
スクトラッキング方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22836393A JPH0765396A (ja) | 1993-08-20 | 1993-08-20 | 光ディスクトラッキング方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22836393A JPH0765396A (ja) | 1993-08-20 | 1993-08-20 | 光ディスクトラッキング方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0765396A true JPH0765396A (ja) | 1995-03-10 |
Family
ID=16875291
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22836393A Withdrawn JPH0765396A (ja) | 1993-08-20 | 1993-08-20 | 光ディスクトラッキング方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0765396A (ja) |
-
1993
- 1993-08-20 JP JP22836393A patent/JPH0765396A/ja not_active Withdrawn
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| Date | Code | Title | Description |
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| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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