JPH0855360A - Astigmatism correcting method - Google Patents
Astigmatism correcting methodInfo
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- JPH0855360A JPH0855360A JP6192392A JP19239294A JPH0855360A JP H0855360 A JPH0855360 A JP H0855360A JP 6192392 A JP6192392 A JP 6192392A JP 19239294 A JP19239294 A JP 19239294A JP H0855360 A JPH0855360 A JP H0855360A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、光学系の非点収差補正
方法に関し、特に、半導体レーザ出射光を光ディスクに
微小スポットとして集光させるような光ヘッド光学系に
おける非点収差補正方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for correcting astigmatism in an optical system, and more particularly to a method for correcting astigmatism in an optical head optical system for condensing emitted light of a semiconductor laser as a minute spot on an optical disk.
【0002】[0002]
【従来の技術】図4は、従来の、光ディスクに使用する
光ヘッド光学系を示すものである。2. Description of the Related Art FIG. 4 shows a conventional optical head optical system used for an optical disk.
【0003】従来の、光ディスクに使用する光ヘッド光
学系は、図4に示すように半導体レーザ110と、コリ
メートレンズ120と、三角柱形状をした整形プリズム
130と、集光レンズ140と、から構成されている。As shown in FIG. 4, a conventional optical head optical system used for an optical disk comprises a semiconductor laser 110, a collimating lens 120, a triangular prism-shaped shaping prism 130, and a condenser lens 140. ing.
【0004】上記の構成にて、光ディスクで使用されて
いる光ヘッド光学系では、半導体レーザ110から光が
出射されると、出射光はコリメートレンズ120により
屈折されてほぼ平行となるが、一般に半導体レーザの出
射光は水平方向の放射角が垂直方向の放射角より狭いた
め、平行光の光軸に対して直角な断面は楕円形となる。
そこで三角柱形状をした整形プリズム130によって平
行光の水平方向のビームを拡大することにより、楕円形
の平行光の光軸に対して直角な断面が円形に近づく。次
に、集光レンズ140で、整形プリズム130を通過し
た円形ビームが集光され、微小スポットとなる。In the optical head optical system used in the optical disk having the above structure, when light is emitted from the semiconductor laser 110, the emitted light is refracted by the collimator lens 120 and becomes substantially parallel. Since the emitted light of the laser has a narrower horizontal emission angle than the vertical emission angle, the cross section perpendicular to the optical axis of the parallel light is elliptical.
Therefore, by expanding the beam of parallel light in the horizontal direction by the triangular prism shaped shaping prism 130, the cross section perpendicular to the optical axis of the elliptical parallel light approaches a circle. Next, the circular beam that has passed through the shaping prism 130 is condensed by the condenser lens 140 to form a minute spot.
【0005】一般に半導体レーザの出射光は水平方向と
垂直方向とで発光点位置がずれるという非点収差を有し
ている。垂直方向の発光点位置は、ほぼレーザ出射端面
にあるが、水平方向の発光点位置は数μm〜数10μm
の単位で出射端面よりも内側に移動していることが多
い。このため、出射光を集光する場合に、集光点におい
ても非点収差が生じて微小スポットを形成することが難
しくなる。一方、整形プリズム140は、入射光が平行
光からずれて収束光または発散光になると透過光に非点
収差を生じる。Generally, the emitted light of a semiconductor laser has astigmatism in which the light emitting point position is shifted in the horizontal direction and the vertical direction. The emission point position in the vertical direction is almost on the laser emission end face, but the emission point position in the horizontal direction is several μm to several tens of μm.
In many cases, it moves inward from the emission end face in units of. Therefore, when the emitted light is focused, astigmatism occurs even at the focusing point, which makes it difficult to form a minute spot. On the other hand, the shaping prism 140 causes astigmatism in the transmitted light when the incident light deviates from the parallel light and becomes convergent light or divergent light.
【0006】このため、上記のように構成された、光デ
ィスクに使用する光ヘッド光学系では、集光点での収差
量を観測しながらコリメートレンズと半導体レーザの間
隔を変えて整形プリズムへの入射光を平行光からずら
し、集光点での非点収差を打ち消すことにより、半導体
レーザの非点収差を補正することが行われている。For this reason, in the optical head optical system used for the optical disk, which is constructed as described above, the distance between the collimator lens and the semiconductor laser is changed while observing the amount of aberration at the focal point, and the light enters the shaping prism. The astigmatism of a semiconductor laser is corrected by shifting light from parallel light and canceling astigmatism at a focal point.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の、光ディスクに使用する光ヘッド光学系では、
非点収差を補正する場合、実際に集光点での収差量を観
測しながらコリメートレンズ位置を調整しているので、
調整のために多くの手間と時間が費やされるという問題
点がある。However, in the above-mentioned conventional optical head optical system used for an optical disk,
When correcting astigmatism, the collimator lens position is adjusted while actually observing the amount of aberration at the focal point.
There is a problem that much effort and time are spent for adjustment.
【0008】そこで本発明は、上述したような従来の技
術が有する問題点に鑑みてなされたものであって、既知
の数値によって半導体レーザの設置位置を決めて、予め
その設定位置に半導体レーザを設置することができ、調
整のために多くの手間と時間を費やすことなく半導体レ
ーザの非点収差を補正することができる非点収差補正方
法を提供することを目的とする。Therefore, the present invention has been made in view of the problems of the above-described conventional technique, in which the installation position of the semiconductor laser is determined by a known numerical value, and the semiconductor laser is set at the preset position in advance. An object of the present invention is to provide an astigmatism correction method that can be installed and can correct astigmatism of a semiconductor laser without spending a lot of time and effort for adjustment.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、レーザ光を出射する半導体レーザと、前記
半導体レーザから出射されたレーザ光を屈折させて略平
行光にするコリメートレンズと、前記コリメートレンズ
により、略平行光とされたレーザ光の水平方向を拡大
し、該レーザ光の断面を円形に近付ける整形プリズム
と、前記整形プリズムを通過したレーザ光を微小スポッ
トへ収束させる集光レンズとからなる光学系における半
導体レーザの非点収差を補正する非点収差補正方法にお
いて、既知の数値によって半導体レーザの設置位置を決
めて、予めその設定位置に半導体レーザを設置すること
を特徴とする。In order to achieve the above object, the present invention provides a semiconductor laser that emits a laser beam, and a collimating lens that refracts the laser beam emitted from the semiconductor laser to make it a substantially parallel beam. , A shaping prism that enlarges the horizontal direction of the laser light that is substantially parallel light by the collimating lens and makes the cross section of the laser light closer to a circle, and a condenser that converges the laser light that has passed through the shaping prism into a minute spot. In an astigmatism correction method for correcting astigmatism of a semiconductor laser in an optical system including a lens, the semiconductor laser installation position is determined by a known numerical value, and the semiconductor laser is installed in advance at the set position. To do.
【0010】さらに、前記設定位置は、半導体レーザの
垂直方向の出射位置のレーザ端面からのずれである非点
収差量をΔd、整形プリズムの拡大比をKとしたとき、
前記半導体レーザの出射面位置をコリメートレンズの焦
点位置から略Δd/(K−1)だけ遠ざけて設定するこ
とを特徴とする。Further, at the set position, when the amount of astigmatism, which is the deviation of the emitting position of the semiconductor laser in the vertical direction from the laser end face, is Δd, and the enlargement ratio of the shaping prism is K,
The emission surface position of the semiconductor laser is set apart from the focal position of the collimator lens by about Δd / (K-1).
【0011】[0011]
【作用】上記のように構成された本発明では、半導体レ
ーザから出射されたレーザ光をコリメートレンズによっ
て屈折させて略平行光にし、略平行光とされたレーザ光
を整形プリズムによって水平方向を拡大し、レーザ光の
断面を円形に近付けて、集光レンズによって微小スポッ
トを形成する光学系において、半導体レーザの垂直方向
の出射位置のレーザ端面からのずれである非点収差量を
Δd、整形プリズムの拡大比をKとして、半導体レーザ
に位置をコリメートレンズの焦点位置から略Δd/(K
−1)だけ遠ざけて設定することにより、半導体レーザ
の非点収差が補正される。According to the present invention constructed as described above, the laser light emitted from the semiconductor laser is refracted by the collimator lens to be substantially parallel light, and the substantially parallel light is expanded in the horizontal direction by the shaping prism. Then, in an optical system in which the cross section of the laser beam is made closer to a circle and a minute spot is formed by a condenser lens, the astigmatism amount, which is the deviation of the vertical emission position of the semiconductor laser from the laser end face, is Δd, and the shaping prism The magnification ratio of K is K, and the position on the semiconductor laser is approximately Δd / (K
The astigmatism of the semiconductor laser is corrected by setting the distance apart by -1).
【0012】したがって、半導体レーザの設定位置を調
整するために多くの手間と時間を費やさずに済む。Therefore, it is not necessary to spend much time and effort to adjust the set position of the semiconductor laser.
【0013】[0013]
【実施例】以下に、本発明の実施例について図面を参照
して説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0014】図1は、本発明の非点収差補正方法の一実
施例を説明するための光学系を示し、(a)は垂直方向
を示す図、(b)は水平方向を示す図である。1A and 1B show an optical system for explaining an embodiment of the astigmatism correction method of the present invention. FIG. 1A is a diagram showing a vertical direction, and FIG. 1B is a diagram showing a horizontal direction. .
【0015】本実施例の方法に好適な光学系は、図1に
示すように、レーザ光を出射する半導体レーザ10と、
半導体レーザ10から出射されたレーザ光を屈折により
略平行光とするコリメートレンズ20と、コリメートレ
ンズ20を通過することにより、略平行光とされたレー
ザ光の水平方向を拡大し、レーザ光の光軸に対して垂直
な断面を円形に近付ける整形プリズム30と、整形プリ
ズム30を通過したレーザ光を微小スポットとして収束
させる集光レンズ40とから構成される。An optical system suitable for the method of the present embodiment, as shown in FIG. 1, includes a semiconductor laser 10 for emitting a laser beam,
The collimator lens 20 that refracts the laser light emitted from the semiconductor laser 10 into substantially parallel light, and by passing through the collimator lens 20, the horizontal direction of the substantially parallel light is enlarged, and the laser light It is composed of a shaping prism 30 that makes a cross section perpendicular to the axis close to a circle, and a condenser lens 40 that converges the laser light that has passed through the shaping prism 30 as a minute spot.
【0016】上記の構成にて、コリメートレンズ20の
焦点距離をfc、集光レンズ40の焦点距離をfo、整
形プリズム30の水平方向ビームの拡大比をK、半導体
レーザ10のレーザ光出射位置の変動をΔL、集光レン
ズ40からの収束位置の変動をΔS、非点収差をΔdと
すると、レンズ焦点位置からのずれが微小なとき、垂直
方向は、 ΔS=(fo/fc)2・ΔL (1) と関係づけられる。一方、水平方向は光線追跡により、
次式が近似的に成り立つ。With the above arrangement, the focal length of the collimator lens 20 is fc, the focal length of the condenser lens 40 is fo, the horizontal beam expansion ratio of the shaping prism 30 is K, and the laser beam emission position of the semiconductor laser 10 is determined. Assuming that the fluctuation is ΔL, the fluctuation of the convergent position from the condenser lens 40 is ΔS, and the astigmatism is Δd, when the deviation from the lens focal position is small, ΔS = (fo / fc) 2 · ΔL It is related to (1). On the other hand, in the horizontal direction,
The following equation holds approximately.
【0017】 ΔS=1/K・(fo/fc)2・ΔL (2) 実際の半導体レーザでは非点収差Δdがあるため、レー
ザ端面位置をΔLとすれば、水平方向発光位置はΔL−
Δdとなる。但し、図1右方向を正とする。ΔS = 1 / K · (fo / fc) 2 · ΔL (2) Since the actual semiconductor laser has astigmatism Δd, if the laser end face position is ΔL, the horizontal light emission position is ΔL−.
Δd. However, the right direction in FIG. 1 is positive.
【0018】このとき(2)式は、 ΔS’=1/K・(fo/fc)2・(ΔL−Δd) (3) となる。At this time, the equation (2) becomes ΔS '= 1 / K (fo / fc) 2 (ΔL-Δd) (3)
【0019】図2は、上記(1)式と(3)式の関係を
示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing the relationship between the above equations (1) and (3).
【0020】ΔSとΔS’との差が収束位置における非
点収差となるため、図2に示すようにΔSとΔS’の値
が等しくなるΔL(=Aとする)を設定すれば非点収差
はなくなる。したがって、(1)式と(3)式より、 A=Δd/(1−K) (4) と求められ、半導体レーザ10をコリメートレンズ20
の収束位置よりこの量だけ移動させれば非点収差を補正
することができる。Since the difference between ΔS and ΔS 'becomes astigmatism at the convergent position, astigmatism is set by setting ΔL (= A) where the values of ΔS and ΔS' are equal as shown in FIG. Disappears. Therefore, from the equations (1) and (3), A = Δd / (1-K) (4) is obtained, and the semiconductor laser 10 is set to the collimator lens 20.
Astigmatism can be corrected by moving this amount from the convergence position of.
【0021】なお、Kは1以上の値であるため、Aは負
の値であり、半導体レーザ10をコリメートレンズ20
から遠ざける方向に移動すれば良く、また、整形プリズ
ム30へは収束ビームを入射させれば良い。Since K has a value of 1 or more, A has a negative value, and the semiconductor laser 10 has a collimating lens 20.
It suffices to move in a direction away from, and a convergent beam may be incident on the shaping prism 30.
【0022】非点収差補正位置は、図2に示すAの位置
となり(4)式から求められるため、非点収差が10μ
m、整形比が1.5の場合、半導体レーザ位置を20μ
mコリメートレンズ20の焦点距離位置よりずらして設
定すればよい。実際の設定では、コリメートレンズ20
からの出射光が収束光となるため、収束光の焦点位置を
測定すれば容易に設定することができる。Since the astigmatism correction position is the position A shown in FIG. 2 and is obtained from the equation (4), the astigmatism is 10 μm.
m, the shaping ratio is 1.5, the semiconductor laser position is 20μ
It may be set by shifting from the focal length position of the m collimator lens 20. In the actual setting, the collimating lens 20
Since the emitted light from is a convergent light, it can be easily set by measuring the focal position of the convergent light.
【0023】図3は、レンズにおける基礎公式を導くた
めの図を示したものである。FIG. 3 shows a diagram for deriving a basic formula for a lens.
【0024】図3に示すレンズ50の前側焦点距離a、
レンズ50の後ろ側焦点距離b、およびレンズ50の焦
点距離fについての基礎公式は、 1/a+1/b=1/f (5) となる。The front focal length a of the lens 50 shown in FIG.
The basic formulas for the back focal length b of the lens 50 and the focal length f of the lens 50 are as follows: 1 / a + 1 / b = 1 / f (5)
【0025】また、コリメートレンズ20の焦点距離f
を10mmとすると、レンズ50の前側焦点距離aは、 a=10mm+20μm (6) となる。Further, the focal length f of the collimator lens 20
Is 10 mm, the front focal length a of the lens 50 is a = 10 mm + 20 μm (6).
【0026】そこで、(5)式においてコリメートレン
ズの焦点距離fを10mm、レンズ50の前側焦点距離
aを10mm+20μmとすると、レンズ50の後ろ側
の焦点距離bであるレンズ50から収束位置までの距離
は5mということが導き出される。Therefore, when the focal length f of the collimating lens is 10 mm and the front focal length a of the lens 50 is 10 mm + 20 μm in the formula (5), the distance from the lens 50, which is the focal length b on the rear side of the lens 50, to the convergence position. It is derived that it is 5m.
【0027】[0027]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、半導体の
設定位置を算出する数式をシュミレーションから導き出
したため、レンズの非点収差の値と拡大比のみの既知の
数値を式に代入するだけで半導体レーザの設定位置を決
めて、予め、その設定位置に半導体レーザを設定するこ
とができ、調整のために多くの手間と時間を費やすこと
なく半導体レーザの非点収差の補正を行うことができる
という効果がある。As described above, in the present invention, since the mathematical formula for calculating the set position of the semiconductor is derived from the simulation, it is only necessary to substitute the known numerical values of the astigmatism of the lens and the magnification ratio into the formula. The setting position of the semiconductor laser can be determined and the semiconductor laser can be set in advance at the setting position, and astigmatism of the semiconductor laser can be corrected without spending a lot of time and effort for adjustment. There is an effect.
【図1】本発明の非点収差補正方法の一実施例を説明す
るための光学系を示し、(a)は垂直方向を示す図、
(b)は水平方向を示す図である。FIG. 1 shows an optical system for explaining an embodiment of an astigmatism correction method of the present invention, (a) showing a vertical direction,
(B) is a figure which shows a horizontal direction.
【図2】本発明の非点収差補正方法の一実施例の(1)
式と(2)式の関係を示すグラフである。FIG. 2 is a diagram (1) of an embodiment of an astigmatism correction method of the present invention.
It is a graph which shows the relationship of Formula and (2) Formula.
【図3】レンズにおける基礎公式を導くための図であ
る。FIG. 3 is a diagram for deriving a basic formula in a lens.
【図4】従来の光ディスクで使用されている光ヘッド光
学系を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an optical head optical system used in a conventional optical disc.
10 半導体レーザ 20 コリメートレンズ 30 整形プリズム 40 集光レンズ 50 レンズ 10 Semiconductor Laser 20 Collimating Lens 30 Shaping Prism 40 Condensing Lens 50 Lens
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成6年9月13日[Submission date] September 13, 1994
【手続補正1】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0016[Correction target item name] 0016
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0016】上記の構成にて、コリメートレンズ20の
焦点距離をfc、集光レンズ40の焦点距離をfo、整
形プリズム30の水平方向ビームの拡大比をK、半導体
レーザ10のレーザ光出射位置の変動をΔL、集光レン
ズ40からの収束位置の変動をΔS、非点収差をΔdと
すると、レンズ焦点位置からのずれが微小なとき、垂直
方向は、 ΔS=(fo/fc)2・ΔL (1) と関係づけられる。一方、水平方向は光線追跡により、
次式が近似的に成り立つ。With the above arrangement, the focal length of the collimator lens 20 is fc, the focal length of the condenser lens 40 is fo, the horizontal beam expansion ratio of the shaping prism 30 is K, and the laser beam emission position of the semiconductor laser 10 is determined. Assuming that the fluctuation is ΔL, the fluctuation of the convergent position from the condenser lens 40 is ΔS, and the astigmatism is Δd, when the deviation from the lens focus position is small, the vertical direction is ΔS = (fo / fc) 2 · ΔL It is related to (1). On the other hand, in the horizontal direction,
The following equation holds approximately.
【手続補正2】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0017[Correction target item name] 0017
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0017】 ΔS=1/K・(fo/fc)2・ΔL (2) 実際の半導体レーザでは非点収差Δdがあるため、レー
ザ端面位置をΔLとすれば、水平方向発光位置はΔL−
Δdとなる。但し、図1右方向を正とする。ΔS = 1 / K · (fo / fc) 2 · ΔL (2) Since the actual semiconductor laser has astigmatism Δd, if the laser end face position is ΔL, the horizontal light emission position is ΔL−.
Δd. However, the right direction in FIG. 1 is positive.
【手続補正3】[Procedure 3]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0018[Correction target item name] 0018
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0018】このとき(2)式は、 ΔS’=1/K・(fo/fc)2・(ΔL−Δd) (3) となる。At this time, the equation (2) becomes ΔS ′ = 1 / K · (fo / fc) 2 · (ΔL−Δd) (3).
Claims (2)
略平行光にするコリメートレンズと、 前記コリメートレンズにより、略平行光とされたレーザ
光の水平方向を拡大し、該レーザ光の断面を円形に近付
ける整形プリズムと、 前記整形プリズムを通過したレーザ光を微小スポットへ
収束させる集光レンズとからなる光学系における半導体
レーザの非点収差を補正する非点収差補正方法におい
て、 既知の数値によって半導体レーザの設置位置を決めて、
予めその設定位置に半導体レーザを設置することを特徴
とする非点収差補正方法。1. A semiconductor laser that emits laser light, a collimator lens that refracts the laser light emitted from the semiconductor laser to make substantially parallel light, and a laser light that is made substantially parallel light by the collimator lens. Corrects the astigmatism of a semiconductor laser in an optical system including a shaping prism that enlarges the horizontal direction and makes the cross section of the laser light closer to a circle, and a condenser lens that converges the laser light that has passed through the shaping prism into a minute spot. In the astigmatism correction method, the installation position of the semiconductor laser is determined by a known numerical value,
A method for correcting astigmatism, characterized in that a semiconductor laser is installed in advance at the set position.
向の出射位置のレーザ端面からのずれである非点収差量
をΔd、整形プリズムの拡大比をKとしたとき、 前記半導体レーザの出射面位置をコリメートレンズの焦
点位置から略Δd/(K−1)だけ遠ざけて設定するこ
とを特徴とする請求項1に記載の非点収差補正方法。2. The emission position of the semiconductor laser, wherein the set position is Δd which is an amount of astigmatism which is a deviation of a vertical emission position of the semiconductor laser from the laser end face, and K is an enlargement ratio of the shaping prism. The astigmatism correction method according to claim 1, wherein the position is set apart from the focal position of the collimator lens by about Δd / (K-1).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6192392A JPH0855360A (en) | 1994-08-16 | 1994-08-16 | Astigmatism correcting method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6192392A JPH0855360A (en) | 1994-08-16 | 1994-08-16 | Astigmatism correcting method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0855360A true JPH0855360A (en) | 1996-02-27 |
Family
ID=16290546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6192392A Pending JPH0855360A (en) | 1994-08-16 | 1994-08-16 | Astigmatism correcting method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0855360A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100606689B1 (en) * | 1999-02-09 | 2006-07-31 | 엘지전자 주식회사 | Optical pickup device with astigmatism correction |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02250024A (en) * | 1989-03-23 | 1990-10-05 | Alps Electric Co Ltd | Optical device using semiconductor laser |
-
1994
- 1994-08-16 JP JP6192392A patent/JPH0855360A/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02250024A (en) * | 1989-03-23 | 1990-10-05 | Alps Electric Co Ltd | Optical device using semiconductor laser |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR100606689B1 (en) * | 1999-02-09 | 2006-07-31 | 엘지전자 주식회사 | Optical pickup device with astigmatism correction |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19970415 |