JPH10260341A - 光学装置 - Google Patents
光学装置Info
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- JPH10260341A JPH10260341A JP6413697A JP6413697A JPH10260341A JP H10260341 A JPH10260341 A JP H10260341A JP 6413697 A JP6413697 A JP 6413697A JP 6413697 A JP6413697 A JP 6413697A JP H10260341 A JPH10260341 A JP H10260341A
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- Japan
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- optical
- magnet
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 円盤状の光学部品を面方向に回転可能に構成
した光学装置に関し、大型化することなく良好な視界を
得ること。 【解決手段】 リングマグネット２，５間の反発し合う
磁力により、略円盤状の光学フィルタ４は面方向に回転
可能に保持される。外周部に設けられた永久磁石７1 ，
７2 ，７3 ，７4 ……と電磁石９1 ，９2 ，９3 ，９4
の作用により、光学フィルタ４が回転する。 【効果】 光学部品の中央部の視界を遮ることなく良好
な視界が得られる。
した光学装置に関し、大型化することなく良好な視界を
得ること。 【解決手段】 リングマグネット２，５間の反発し合う
磁力により、略円盤状の光学フィルタ４は面方向に回転
可能に保持される。外周部に設けられた永久磁石７1 ，
７2 ，７3 ，７4 ……と電磁石９1 ，９2 ，９3 ，９4
の作用により、光学フィルタ４が回転する。 【効果】 光学部品の中央部の視界を遮ることなく良好
な視界が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光学装置に関し、特
に、円盤状の光学部品を面方向に回転可能に構成した光
学装置に関する。
に、円盤状の光学部品を面方向に回転可能に構成した光
学装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、船舶の操舵室等に設けられた回転
窓では、視界を常に良好に維持して安全な航行を行うた
め、モータ駆動によって回転させて回転による遠心力で
水滴や異物を除去する回転ガラスが使用されている。ガ
ラスを回転させるための駆動装置はガラス中央部に設け
られており、駆動モータと伝達系、固定用構造体等から
構成されている。
窓では、視界を常に良好に維持して安全な航行を行うた
め、モータ駆動によって回転させて回転による遠心力で
水滴や異物を除去する回転ガラスが使用されている。ガ
ラスを回転させるための駆動装置はガラス中央部に設け
られており、駆動モータと伝達系、固定用構造体等から
構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の回転窓では、ガラス中央部の視界が駆動装
置によって遮られるために視界が狭くなり、視界を広く
しようとすると回転窓全体を大型のものにしなければな
らず、省スペース化が困難であった。また、ガラスに限
らず光学フィルタやレンズ等の円盤状の光学部品に適用
して異物等の除去効果を得ることは、その光学中心に駆
動装置を設けなければならないために実現が不可能であ
った。
ような従来の回転窓では、ガラス中央部の視界が駆動装
置によって遮られるために視界が狭くなり、視界を広く
しようとすると回転窓全体を大型のものにしなければな
らず、省スペース化が困難であった。また、ガラスに限
らず光学フィルタやレンズ等の円盤状の光学部品に適用
して異物等の除去効果を得ることは、その光学中心に駆
動装置を設けなければならないために実現が不可能であ
った。
【０００４】そこで、本発明は上述の点に鑑みて成され
たものであって、光学部品でも回転させることができ異
物等のない視界を得られる光学装置を提供することを目
的とする。
たものであって、光学部品でも回転させることができ異
物等のない視界を得られる光学装置を提供することを目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の本発明の装置は、略円盤状の光学
部品と、該光学部品を面方向に回転可能に保持する保持
手段とを備えた光学装置であって、該光学部品の外周部
を回転方向に付勢する付勢手段を備えたことを特徴とす
る。
に、請求項１に記載の本発明の装置は、略円盤状の光学
部品と、該光学部品を面方向に回転可能に保持する保持
手段とを備えた光学装置であって、該光学部品の外周部
を回転方向に付勢する付勢手段を備えたことを特徴とす
る。
【０００６】ここで、請求項２に記載の本発明の装置で
は、前記保持手段は、前記光学部品の外縁に配設された
磁石と、該磁石による磁力と反発する他の磁力を発生
し、両磁力により前記光学部品と非接触で前記光学部品
を所定位置に保持する磁力発生手段とを備えることもで
きる。
は、前記保持手段は、前記光学部品の外縁に配設された
磁石と、該磁石による磁力と反発する他の磁力を発生
し、両磁力により前記光学部品と非接触で前記光学部品
を所定位置に保持する磁力発生手段とを備えることもで
きる。
【０００７】ここで、請求項３に記載の本発明の装置で
は、前記付勢手段は、前記外周部に円周状に配設された
複数の磁石と、前記複数の磁石と対向して配設され、交
流電流を供給されることで前記複数の磁石による磁束と
作用して前記回転方向の力を発生する回転力発生手段と
を備えることもできる。
は、前記付勢手段は、前記外周部に円周状に配設された
複数の磁石と、前記複数の磁石と対向して配設され、交
流電流を供給されることで前記複数の磁石による磁束と
作用して前記回転方向の力を発生する回転力発生手段と
を備えることもできる。
【０００８】ここで、請求項４に記載の本発明の装置で
は、前記複数の磁石は、前記円周上での前記磁束の向き
が前記光学部品の面方向と略垂直な両方向に交互に変化
するようにそれぞれのＮ極とＳ極が交互に前記回転力発
生手段と対向するように所定間隔で配設されており、前
記回転力発生手段は、供給された前記交流電流が前記磁
束と錯交するように配設された第１の導線と、該第１の
導線とは逆方向に供給された前記交流電流が前記磁束と
錯交するように配設された第２の導線とを前記所定間隔
で配置されることもできる。
は、前記複数の磁石は、前記円周上での前記磁束の向き
が前記光学部品の面方向と略垂直な両方向に交互に変化
するようにそれぞれのＮ極とＳ極が交互に前記回転力発
生手段と対向するように所定間隔で配設されており、前
記回転力発生手段は、供給された前記交流電流が前記磁
束と錯交するように配設された第１の導線と、該第１の
導線とは逆方向に供給された前記交流電流が前記磁束と
錯交するように配設された第２の導線とを前記所定間隔
で配置されることもできる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態を詳細に説明する。
の実施の形態を詳細に説明する。
【００１０】（第１の実施の形態）図１は本発明を適用
した光学装置の第１の実施の形態を示す三面図であり、
（Ａ）は正面透視図、（Ｂ）は縦断面図、（Ｃ）は背面
透視図である。
した光学装置の第１の実施の形態を示す三面図であり、
（Ａ）は正面透視図、（Ｂ）は縦断面図、（Ｃ）は背面
透視図である。
【００１１】図１において、略Ｌ字状の断面形状を有す
る環状の固定枠１は、船舶であれば操舵室の壁（図示せ
ず）等に固着される。固定枠１の内側には環状のリング
マグネット２が固着される。リングマグネット２は略Ｕ
字状の断面形状を有しており、凸部側を固定枠１の水平
部３に固着され、凹部側は開放とされている。この開放
部分には、円盤状の光学フィルタ４が後述の如くリング
マグネット２と非接触で回転可能に保持される。光学フ
ィルタ４の周囲には環状のリングマグネット５が固着さ
れる。リングマグネット５はかまぼこ状の断面形状を有
しており、凸部がリングマグネット２の凹部と対向して
いる。
る環状の固定枠１は、船舶であれば操舵室の壁（図示せ
ず）等に固着される。固定枠１の内側には環状のリング
マグネット２が固着される。リングマグネット２は略Ｕ
字状の断面形状を有しており、凸部側を固定枠１の水平
部３に固着され、凹部側は開放とされている。この開放
部分には、円盤状の光学フィルタ４が後述の如くリング
マグネット２と非接触で回転可能に保持される。光学フ
ィルタ４の周囲には環状のリングマグネット５が固着さ
れる。リングマグネット５はかまぼこ状の断面形状を有
しており、凸部がリングマグネット２の凹部と対向して
いる。
【００１２】ここで、図２はリングマグネット２とリン
グマグネット５の間に作用する磁力を説明する模式図で
ある。
グマグネット５の間に作用する磁力を説明する模式図で
ある。
【００１３】リングマグネット２は、たとえば凸部側が
Ｓ極、凹部側がＮ極となるように着磁している。リング
マグネット５は、リングマグネット２と対向する凸部側
がＮ極、光学フィルタ４と固着される側がＳ極となるよ
うに着磁している。これにより、それぞれの磁力線は互
いに反発し合う向きとなり、両マグネットの磁力によっ
てリングマグネット５はリングマグネット２と非接触で
浮上し、所定位置に保持される。光学フィルタ４がほぼ
垂直のときには、リングマグネット５の重量を考慮し
て、図中下部ではリングマグネット２による磁力が上部
よりも強くなるようにすれば、非接触で面方向に回転可
能に保持することができる。
Ｓ極、凹部側がＮ極となるように着磁している。リング
マグネット５は、リングマグネット２と対向する凸部側
がＮ極、光学フィルタ４と固着される側がＳ極となるよ
うに着磁している。これにより、それぞれの磁力線は互
いに反発し合う向きとなり、両マグネットの磁力によっ
てリングマグネット５はリングマグネット２と非接触で
浮上し、所定位置に保持される。光学フィルタ４がほぼ
垂直のときには、リングマグネット５の重量を考慮し
て、図中下部ではリングマグネット２による磁力が上部
よりも強くなるようにすれば、非接触で面方向に回転可
能に保持することができる。
【００１４】なお、両マグネットの極性は図２とは逆で
もよく、対向する側が同極性で互いに反発し合う力が両
マグネット間に作用するようにすればよい。また、光学
フィルタ４を回転させるのでリングマグネット５は配線
が不要な永久磁石が好ましいが、リングマグネット２は
固定であるため、リングマグネットを多分割し、等価的
にリング状マグネットを形成させれば良いから、分割し
た個々のコアを直流磁化することも可能である。
もよく、対向する側が同極性で互いに反発し合う力が両
マグネット間に作用するようにすればよい。また、光学
フィルタ４を回転させるのでリングマグネット５は配線
が不要な永久磁石が好ましいが、リングマグネット２は
固定であるため、リングマグネットを多分割し、等価的
にリング状マグネットを形成させれば良いから、分割し
た個々のコアを直流磁化することも可能である。
【００１５】図１に戻って説明すると、光学フィルタ４
の図１（Ｂ）中左面の外周部には、複数の駆動用磁石７
1 ，７2 ，７3 ，７4 ，……が一定間隔で円周状に配設
されている。一方、固定枠１の垂直部８には、各駆動用
磁石と対向するように電磁石９1 ，９2 ，９3 ，９4 …
…が一定間隔で円周状に配設されている。これらの電磁
石は強磁性体のコアに導線を巻いた周知の構成であり、
それぞれの巻き線には後述の駆動回路から交流電流が供
給される。奇数の参照番号を付した電磁石９1，９3 ，
……と偶数の参照番号を付した電磁石９2 ，９4 ，……
は、導線の卷回方向が逆になっている。
の図１（Ｂ）中左面の外周部には、複数の駆動用磁石７
1 ，７2 ，７3 ，７4 ，……が一定間隔で円周状に配設
されている。一方、固定枠１の垂直部８には、各駆動用
磁石と対向するように電磁石９1 ，９2 ，９3 ，９4 …
…が一定間隔で円周状に配設されている。これらの電磁
石は強磁性体のコアに導線を巻いた周知の構成であり、
それぞれの巻き線には後述の駆動回路から交流電流が供
給される。奇数の参照番号を付した電磁石９1，９3 ，
……と偶数の参照番号を付した電磁石９2 ，９4 ，……
は、導線の卷回方向が逆になっている。
【００１６】また、リングマグネット５に配設された駆
動用磁石のうち奇数の参照番号を付した磁石７1 ，７
3 ，……はＳ極が電磁石と対向し、偶数の参照番号を付
した磁石７2 ，７4 ，……はＮ極が電磁石と対向する。
動用磁石のうち奇数の参照番号を付した磁石７1 ，７
3 ，……はＳ極が電磁石と対向し、偶数の参照番号を付
した磁石７2 ，７4 ，……はＮ極が電磁石と対向する。
【００１７】ここで、図３の駆動原理図と図４の回路図
を参照して本発明装置の駆動原理について説明する。
を参照して本発明装置の駆動原理について説明する。
【００１８】図３は駆動用磁石と電磁石を円周方向に示
した駆動原理図である。
した駆動原理図である。
【００１９】図３において、電磁石９1 ，９2 はそれぞ
れコア１０1 ，１０2 に導線１１1１１2 を卷回されて
いる。導線１１1 ，１１2 は、図４の駆動回路により電
流駆動される。
れコア１０1 ，１０2 に導線１１1１１2 を卷回されて
いる。導線１１1 ，１１2 は、図４の駆動回路により電
流駆動される。
【００２０】図４において、発振器４０は回転開始スイ
ッチ４１を操作することで低周波から一定周波数まで掃
引発振する。この発振出力は電流増幅器４２に入力さ
れ、増幅出力によって巻線負荷４３と巻線負荷４４が電
流駆動される。巻線負荷４３は各電磁石のうちある方向
に巻回された導線の集まり、たとえば奇数の参照番号を
付した電磁石９1 ，９3 ，……の導線の集まりで、直列
接続でも並列接続でもよい。また、巻線負荷４４は各電
磁石のうちこれらの導線とは逆方向に巻回された導線の
集まり、つまり偶数の参照番号を付した電磁石９2 ，９
4 ，……の導線の集まりである。
ッチ４１を操作することで低周波から一定周波数まで掃
引発振する。この発振出力は電流増幅器４２に入力さ
れ、増幅出力によって巻線負荷４３と巻線負荷４４が電
流駆動される。巻線負荷４３は各電磁石のうちある方向
に巻回された導線の集まり、たとえば奇数の参照番号を
付した電磁石９1 ，９3 ，……の導線の集まりで、直列
接続でも並列接続でもよい。また、巻線負荷４４は各電
磁石のうちこれらの導線とは逆方向に巻回された導線の
集まり、つまり偶数の参照番号を付した電磁石９2 ，９
4 ，……の導線の集まりである。
【００２１】したがって、導線１１1 に供給される電流
と導線１１2 に供給される電流は図３のとおり逆方向に
なる。また、図５のように発振出力を位相反転回路４５
により反転して電流増幅器４６により駆動する構成とす
ることにより、全ての導線の巻回方向を同一にしても、
円周上に交互に配設された電磁石の導線に逆方向の電流
を供給することもできる。
と導線１１2 に供給される電流は図３のとおり逆方向に
なる。また、図５のように発振出力を位相反転回路４５
により反転して電流増幅器４６により駆動する構成とす
ることにより、全ての導線の巻回方向を同一にしても、
円周上に交互に配設された電磁石の導線に逆方向の電流
を供給することもできる。
【００２２】図３に戻って説明すると、Ｓ極が電磁石と
対向する磁石７1 ，７3 ，……からの磁束Φ1 ，Φ3 と
Ｎ極が電磁石と対向する磁石７2 ，７4 からの磁束Φ
2 ，Φ4 は、光学フィルタ４の近傍位置では円周上で光
学フィルタ４の面方向と略垂直な両方向に交互に変化す
ることになる。ここで、導線１１1 に流れる電流ｉに注
目し、電流ｉが磁束Φ1 と錯交しているとすると、磁束
Φ1 、電流ｉが作用し合って電流ｉ、磁束Φ1 の両方と
直交する図示の向きの力Ｆが導線１１1 に働く。導線１
１2 にも磁束Φ2 と作用することで同じ力Ｆが働く。力
Ｆの大きさは、電流値と磁束密度に応じて決まる。磁束
密度は、電磁石にコアを設けることにより高めることが
できる。
対向する磁石７1 ，７3 ，……からの磁束Φ1 ，Φ3 と
Ｎ極が電磁石と対向する磁石７2 ，７4 からの磁束Φ
2 ，Φ4 は、光学フィルタ４の近傍位置では円周上で光
学フィルタ４の面方向と略垂直な両方向に交互に変化す
ることになる。ここで、導線１１1 に流れる電流ｉに注
目し、電流ｉが磁束Φ1 と錯交しているとすると、磁束
Φ1 、電流ｉが作用し合って電流ｉ、磁束Φ1 の両方と
直交する図示の向きの力Ｆが導線１１1 に働く。導線１
１2 にも磁束Φ2 と作用することで同じ力Ｆが働く。力
Ｆの大きさは、電流値と磁束密度に応じて決まる。磁束
密度は、電磁石にコアを設けることにより高めることが
できる。
【００２３】導線１１1 （１１2 ）がこの力Ｆによって
付勢されて電磁石９1 （９2 ）が磁石７2 （７3 ）の近
傍位置まで移動すると、電流ｉの位相が逆になることで
磁束Φ1 （Φ2 ）と逆向きの磁束Φ2 （Φ3 ）と電流ｉ
が作用し合って電流ｉ、磁束Φ2 （Φ3 ）の両方と直交
する図示の向きの力Ｆが導線１１1 （１１2 ）に働く。
このように、固定枠１の垂直部８の各電磁石と光学フィ
ルタ４の磁石との間に光学フィルタ回転方向の力が連続
的に働き、回転可能に保持された光学フィルタ４が回転
することができる。
付勢されて電磁石９1 （９2 ）が磁石７2 （７3 ）の近
傍位置まで移動すると、電流ｉの位相が逆になることで
磁束Φ1 （Φ2 ）と逆向きの磁束Φ2 （Φ3 ）と電流ｉ
が作用し合って電流ｉ、磁束Φ2 （Φ3 ）の両方と直交
する図示の向きの力Ｆが導線１１1 （１１2 ）に働く。
このように、固定枠１の垂直部８の各電磁石と光学フィ
ルタ４の磁石との間に光学フィルタ回転方向の力が連続
的に働き、回転可能に保持された光学フィルタ４が回転
することができる。
【００２４】停止した状態から回転を開始させるには光
学フィルタ４の慣性に対して駆動力を発生させる必要が
あるので、発振周波数を前述したとおりに掃引してい
る。また、電流増幅器による駆動電流を回転開始時に大
電流とするとより大きな起動トルクが得られる。光学フ
ィルタ４はリングマグネット２と非接触であり、高速回
転が可能になる。
学フィルタ４の慣性に対して駆動力を発生させる必要が
あるので、発振周波数を前述したとおりに掃引してい
る。また、電流増幅器による駆動電流を回転開始時に大
電流とするとより大きな起動トルクが得られる。光学フ
ィルタ４はリングマグネット２と非接触であり、高速回
転が可能になる。
【００２５】これにより、光学フィルタ４に付着したゴ
ミや水滴等の異物を回転による遠心力で取り除くことが
できるので、船舶に限らず屋外で使用する光学装置で天
候や空気中の塵等にかかわらず鮮明な視界が得られる。
また、回転駆動するための電磁石と磁石は光学フィルタ
４の中央部ではなくて外周部に設けられるので、視界を
遮ることがなく広くて良好な視界を提供することが可能
であり、光学中心に遮蔽物がないので光学フィルタに限
らずレンズ等の円盤状の他の光学部品にも適用すること
ができる。また、装置を不要に大型化することがなく省
スペース化がはかれる。
ミや水滴等の異物を回転による遠心力で取り除くことが
できるので、船舶に限らず屋外で使用する光学装置で天
候や空気中の塵等にかかわらず鮮明な視界が得られる。
また、回転駆動するための電磁石と磁石は光学フィルタ
４の中央部ではなくて外周部に設けられるので、視界を
遮ることがなく広くて良好な視界を提供することが可能
であり、光学中心に遮蔽物がないので光学フィルタに限
らずレンズ等の円盤状の他の光学部品にも適用すること
ができる。また、装置を不要に大型化することがなく省
スペース化がはかれる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、光学部品を面方向に回転可能に保持し、光学部品の
外周部を回転方向に付勢するようにしたので、光学中心
がある中央部に回転させるための装置を設けることなく
光学部品を回転させることができ、光学部品に付着した
異物を回転による遠心力によって取り除くことで中央部
の視界を遮ることなく広範囲にわたって良好な視界が得
られる効果がある。
ば、光学部品を面方向に回転可能に保持し、光学部品の
外周部を回転方向に付勢するようにしたので、光学中心
がある中央部に回転させるための装置を設けることなく
光学部品を回転させることができ、光学部品に付着した
異物を回転による遠心力によって取り除くことで中央部
の視界を遮ることなく広範囲にわたって良好な視界が得
られる効果がある。
【図１】本発明を適用した光学装置の第１の実施の形態
を示す三面図である。
を示す三面図である。
【図２】リングマグネット２とリングマグネット５の間
に作用する磁力を説明する模式図である。
に作用する磁力を説明する模式図である。
【図３】駆動用磁石と電磁石を円周方向に示した駆動原
理図である。
理図である。
【図４】駆動回路の一例の回路図である。
【図５】駆動回路の他の例の回路図である。
１ 固定枠 ２，５ リングマグネット ４ 光学フィルタ ７1 ，７2 ，７3 ，７4 永久磁石 ９1 ，９2 ，９3 ，９4 電磁石 １０1 ，１０2 コア １１1 ，１１2 導線
Claims (4)
- 【請求項１】 略円盤状の光学部品と、該光学部品を面
方向に回転可能に保持する保持手段とを備えた光学装置
であって、 該光学部品の外周部を回転方向に付勢する付勢手段を備
えたことを特徴とする光学装置。 - 【請求項２】 前記保持手段は、 前記光学部品の外縁に配設された磁石と、 該磁石による磁力と反発する他の磁力を発生し、両磁力
により前記光学部品と非接触で前記光学部品を所定位置
に保持する磁力発生手段とを備えたことを特徴とする請
求項１に記載の光学装置。 - 【請求項３】 前記付勢手段は、 前記外周部に円周状に配設された複数の磁石と、 前記複数の磁石と対向して配設され、交流電流を供給さ
れることで前記複数の磁石による磁束と作用して前記回
転方向の力を発生する回転力発生手段とを備えたことを
特徴とする請求項１または２に記載の光学装置。 - 【請求項４】 前記複数の磁石は、前記円周上での前記
磁束の向きが前記光学部品の面方向と略垂直な両方向に
交互に変化するようにそれぞれのＮ極とＳ極が交互に前
記回転力発生手段と対向するように所定間隔で配設され
ており、 前記回転力発生手段は、供給された前記交流電流が前記
磁束と錯交するように配設された第１の導線と、該第１
の導線とは逆方向に供給された前記交流電流が前記磁束
と錯交するように配設された第２の導線とを前記所定間
隔で配置されることを特徴とする請求項３に記載の光学
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6413697A JPH10260341A (ja) | 1997-03-18 | 1997-03-18 | 光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6413697A JPH10260341A (ja) | 1997-03-18 | 1997-03-18 | 光学装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10260341A true JPH10260341A (ja) | 1998-09-29 |
Family
ID=13249370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6413697A Pending JPH10260341A (ja) | 1997-03-18 | 1997-03-18 | 光学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10260341A (ja) |
-
1997
- 1997-03-18 JP JP6413697A patent/JPH10260341A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050301 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20050701 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051216 |