JP4329430B2 - レンズ装置および組立方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はレンズ装置および組立方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
複数のレンズをレンズ取付部に固定したレンズ装置がある。このようなレンズ装置においては、レンズをレンズ取付部に収容固定する際に、各レンズ間における光軸のずれを調整して所定の偏芯精度を得るため、いわゆる調芯を行なう必要がある。
従来、調芯を行なうためには、レンズ取付部側に調芯を行なうための専用部品を設けたり、レンズ取付部の外側から治具を用いてレンズを移動させて調芯を行なっている(例えば特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平10−232335号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者のようにレンズ取付部側に調芯を行なうための専用部品を設ける場合には、部品点数が増加するとともに、レンズ装置の占有スペースが大きくなる欠点がある。
また、後者のようにレンズ取付部の外側から治具を用いてレンズを移動させて調芯を行なう場合には、レンズを移動させるためのクリアランスをレンズとレンズ取付部の間に確保する必要があり、やはりレンズ装置の占有スペースが大きくなる欠点がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされ、その目的とするところは、部品点数を削減するとともに、小型化を図る上で有利なレンズ装置および組立方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明のレンズ装置は前記目的を達成するために、レンズ取付部と、前記レンズ取付部に取付けられるレンズとを備え、前記レンズ取付部は、前記レンズの外周面が載置される環状の載置面と、前記レンズの外径よりも大きな内径を有して前記載置面の外周から起立する環状の起立壁と、前記起立壁の対向する箇所に設けられた2つのレンズ移動用欠部とを有するレンズ装置であって、前記2つのレンズ移動用欠部は、それらレンズ移動用欠部を介してレンズ移動爪が前記載置面の半径方向において前記起立壁の外側から内側に移動できるように構成され、前記2つのレンズ移動用欠部のうちの一方のレンズ移動用欠部の両側に臨む各起立壁の内周面箇所にそれぞれ突出部が設けられ、前記突出部が設けられていない前記レンズ移動用欠部から前記レンズ移動爪が前記レンズの外周端面に当たることで他方の前記レンズ移動用欠部に向けて前記レンズが移動されることにより、前記レンズの外周端面が各突出部に当接した状態で、前記各突出部は、レンズの外周端面と各突出部との当接箇所とを結んだ想像線に対して直交する想像線のうち前記レンズの中心を通る中心線が、前記レンズ取付部の中心軸上を通るように形成されていることを特徴とする。
そのため、2つのレンズ移動用欠部のうち、突出部が設けられていないレンズ移動用欠部からレンズ移動爪をレンズの外周端面に当てて他方のレンズ移動用欠部に向けてレンズを移動させ、レンズの外周端面を各突出部に当接させることで、レンズの外周端面と各突出部との当接箇所とを結んだ想像線に対して直交する想像線のうち前記レンズの中心を通る中心線が、前記レンズ取付部の中心軸上を通るように調整される。
【0006】
また、本発明のレンズ装置の組立方法は、レンズの外周面が載置される環状の載置面と、前記載置面の外周から起立する環状の起立壁と、前記起立壁の対向する箇所に設けられた2つのレンズ移動用欠部とを有するレンズ取付部にレンズを取付ける方法であって、前記2つのレンズ移動用欠部のうちの一方のレンズ移動用欠部に臨む両側の起立壁の内周面箇所に、該起立壁の半径方向の内側に突出する突出部をそれぞれ設け、前記起立壁の内側で前記載置面上にレンズ外周面を載置し、前記2つのレンズ移動用欠部のうち、前記突出部が設けられていない前記レンズ移動用欠部からレンズ移動爪をレンズの外周端面に当てて他方の前記レンズ移動用欠部に向けてレンズを移動させ、前記レンズの外周端面を各突出部に当接させることで、レンズの外周端面と各突出部との当接箇所とを結んだ想像線に対して直交する想像線のうち前記レンズの中心を通る中心線が、前記レンズ取付部の中心軸上を通るように調整し、その後、前記突出部が設けられた側のレンズ移動用欠部からレンズ移動爪をレンズの外周端面に当てることにより前記レンズの外周端面を2つの前記レンズ移動爪で挟持して前記レンズを前記レンズ取付部の中心軸と直交する面に沿って移動させて調芯を行い、前記調芯がなされた後、前記レンズを前記レンズ取付部に固定することを特徴とする。
そのため、レンズの外周端面が各突出部に当接されることにより、レンズは該レンズの中心を通る中心線が、レンズ取付部の中心軸上を通る状態となるので、中心軸を挟んで対向する2つのレンズ移動爪に対してレンズが大きくずれることが防止でき、各レンズ移動爪によるレンズの挟持が安定しかつ確実に行われる。
【0007】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は本実施の形態のレンズ装置の構成を示す縦断面図、図2はレンズ装置の斜視図、図3乃至図6はレンズ装置における調芯動作の説明図、図7はレンズ装置と治具の構成を示す説明図である。
図1に示すように、レンズ装置2は鏡筒4を備え、鏡筒4には第1レンズ取付部12と第2レンズ取付け部14とが設けられ、これら第1、第2レンズ取付部12、14に第1、第2レンズ16、18が取り付けられ、さらに鏡筒4にはカムピン6が突設されている。
カムピン6は、レンズ装置2が不図示の光学系に組み込まれた場合に前記光学系に設けられたカム溝に係合されることでレンズ装置2を移動させるために設けられているものであり、本実施の形態では3つ設けられている。
第1、第2レンズ16、18は、それぞれ光軸方向から見て外周端面が正円をなすように形成されている。
【0008】
図1に示すように、第1レンズ取付部12は、第1レンズ16の外周面が載置される環状の第1載置面1202と、第1レンズ16の外径に対応した内径を有して第1載置面1202の外周から起立する環状の第1起立壁1204とを有している。
第1レンズ16は、一方の外周面を第1載置面1202に載置し、外周端面を第1起立壁1204に嵌合することで配設されている。
第1レンズ16が第1起立壁1204に嵌合された状態で第1レンズ取付部12の中心軸、すなわち鏡筒4の中心軸Zに対して第1レンズ16の中心、すなわち光軸がほぼ一致するように形成されているが、第1起立壁1204の寸法精度のばらつきや、第1レンズ16の加工精度のばらつきによって第1レンズ16の光軸と中心軸Zとの間には誤差が生じる。
【0009】
図2、図3に示すように、第2レンズ取付部14は、第1起立壁1204の上端に設けられ第2レンズ18の外周面が載置される環状の第2載置面1402と、第2レンズ18の外径よりも大きな内径を有して第2載置面1402の外周から起立する環状の第2起立壁1404と、第2起立壁1404の対向する箇所に設けられた2つのレンズ移動用欠部1406とを有している。
2つのレンズ移動用欠部1406は、後述するレンズ移動爪20A、20Bが第2起立壁1404の外側から内側に移動できるように構成されている。
2つのレンズ移動用欠部1406のうちの一方のレンズ移動用欠部1406の両側に臨む各第2起立壁1404の内周面箇所にそれぞれ突出部1408が設けられている。
突出部1408は、第2起立壁1404の内周面の半径方向内側に突出し、レンズ移動用欠部1406を挟んで対称な形状で形成されている。
図4に示すように、各突出部1408は、第2レンズ18の外周端面が各突出部1408に当接した状態で、第2レンズ18の外周端面と各突出部1408との当接箇所とを結んだ想像線Xに対して直交する想像線Yのうち第2レンズ18の中心を通る中心線Y1が、第2レンズ取付部14の中心軸、すなわち鏡筒4の中心軸Z上を通るように形成されている。
【0010】
次に、レンズ装置2を組み立てる際に用いる治具について説明する。
図3、図7に示すように、治具は、レンズ装置2の鏡筒4を移動不能に固定する固定機構(不図示)と、2つのレンズ移動爪20A、20Bとを有している。
2つのレンズ移動爪20A、20Bは、前記固定機構によって固定された鏡筒4の中心軸Zを挟んで対向して設けられ、各レンズ移動爪20A、20Bには、第2載置面1402上に載置された第2レンズ18の外周端面に当接する当接面2002が形成されている。
各当接面2002は、図7に示すように、第2レンズ18の外周端面に当接したときに、第2レンズ18の半径方向(第2起立壁1404の内周面に当接する方向)および厚さ方向(第2載置面1402に当接する方向)の双方の方向に力が作用するように中心軸Zに対して傾斜して設けられている。
また、図3に示すように、中心軸Z方向から見た場合、突出部1408と反対側に位置する一方のレンズ移動爪20Aの当接面2002は単一の平坦面で構成され、突出部1212と同じ側に位置する他方のレンズ移動爪20Bの当接面2002は第2レンズ18の外周端面を挟むように2つの平坦面がV字状に交差して構成されている。
また、各レンズ移動爪20A、20Bは、図4に示すように、第2レンズ保持部14の中心軸Zを挟んで互いに接離する方向に独立して移動できるように構成され、かつ、第2載置面1402上に載置された第2レンズ18の外周端面を各当接面2002で挟持した状態で第2レンズ18を中心軸Zと直交する平面に沿って移動させることにより、第1レンズ16の光軸に対して第2レンズ18の光軸を合致させて調芯を行うように構成されている。
また、本例では、レンズ移動爪20Aの平坦面からなる当接面2002とレンズ移動爪20Bの2つの平坦面からなる当接面2002によって第2レンズ18の外周端面が挟持されるので、第2レンズ18を安定して挟持する上で有利であるが、レンズ移動爪20A、20Bの当接面がそれぞれ1つの平坦面から構成されていてもよい。
なお、本実施の形態では、第2レンズ取付部14、第2載置面1402、第2起立壁1404、第2レンズ18のそれぞれによって、特許請求の範囲のレンズ取付部、載置面、起立壁、レンズのそれぞれが構成されている。
【0011】
次に、レンズ装置2の組み立てについて説明する。
図1に示すように、第1レンズ16は、第1レンズ16の外周端面が第1起立壁1404に嵌合されているものとする。したがって、第1レンズ16の光軸と第1取付部14、すなわち鏡筒4の中心軸Zはほぼ一致した状態となっている。
このように第1レンズ16が組み込まれた鏡筒4を前記治具の固定機構によって固定する。
そして、図1、図7(A)に示すように、鏡筒4の一方の開口から第2レンズ18を鏡筒14の内方へ挿入し、第2レンズ18の外周面を第2載置面1402に載置する。この際、各レンズ移動爪20は、鏡筒4の外方に退避している。
次に、図3に示すように、一方のレンズ移動爪20Aのみをレンズ移動用欠部1406から鏡筒4の内側に向けて移動させ、当接面2002を第2レンズ18の外周端面に当接させ、第2レンズ18を各突出部1408に向かって移動させる。
これにより、図4に示すように、第2レンズ18の外周端面が各突出部1408に当接されると、第2レンズ18は、前述したように第2レンズ18の中心を通る中心線Y1が、第2レンズ取付部14の中心軸Z上を通る状態となり、この状態で停止される。
そして、図5、図7(B)に示すように、他方のレンズ移動爪20Bをレンズ移動用欠部1406から鏡筒4の内側に向けて移動させ、当接面2002を第2レンズ18の外周端面に当接させる。これにより、第2レンズ18は、2つのレンズ移動爪20A、20Bの当接面2002で挟持される。
この状態で、図6に示すように、レンズ移動爪20A、20Bによって第2レンズ18を中心軸Zに直交する平面内で移動させ、第1レンズ16の光軸に対して第2レンズ18の光軸を一致させて調芯を行う。
具体的には、図1に示す中心軸Z方向の一方(図1の上方)から第2レンズ18に向けて調芯用のチャートの画像を示す光線を照射し、第2レンズ18と第1レンズ16によって結像されたチャートの画像を、図1に示す中心軸Z方向の他方(図1の下方)に配置したCCDなどの画像検出器で検出し、検出された前記チャートの画像をディスプレイなどに表示させる。
そして、前記ディスプレイに表示されるチャートの画像が正しく表示されるように、レンズ移動爪20A、20Bによって第2レンズ18を中心軸Zに直交する平面内で移動させる。前記チャートの画像が正しく表示されれば、第1レンズ16の光軸に対して第2レンズ18の光軸が一致したことになり調芯が完了する。このような調芯方法は従来公知のものである。
【0012】
そして、前記調芯が完了した状態で、第2レンズ18の外周端面と、第2載置面1402および起立壁1404との間の間隙に接着剤を充填して第2レンズ18を第2レンズ取付部14に接着する。本実施の形態では、接着剤として紫外線硬化型の接着剤を用い、充填した接着剤の部分に紫外線を照射することで接着剤を硬化させている。
【0013】
本実施の形態によれば、第2レンズ18の外周端面が各突出部1408に当接されることにより、第2レンズ18は該第2レンズ18の中心を通る中心線Y1が、第2レンズ取付部14の中心軸Z上を通る状態となるので、中心軸Zを挟んで対向する2つのレンズ移動爪20A、20Bに対して第2レンズ18が大きくずれることが防止でき、各レンズ移動爪20A、20Bによる第2レンズ18の挟持を安定しかつ確実に行う上で有利となる。
例えば、図8に示す比較例のように、第2レンズ取付部14に2つの突出部1408を設けない構成では次の欠点が生じる。すなわち、第2レンズ18の中心が第2レンズ取付部14の中心軸Zから大きくずれたときに、調芯のために第2レンズ18を大きく移動させなくてはならないが、レンズ移動爪20がレンズ移動用欠部1408と干渉してしまい調芯ができなくなってしまう。
特に、レンズ装置2の小型化に伴い、あるいは、鏡筒4にカムピン6などの部材を設けなくてはならず、レンズ移動用欠部1408を設けるスペースが限られている場合には上述のような不都合が生じる。
これに対して、本実施の形態のレンズ装置2ではこのような不具合を解消でき、レンズ装置2の小型化を図る上で有利である。
また、上述した比較例の場合には、第2レンズ18の調芯を可能とするために、レンズ移動爪20をレンズ移動用欠部1408に比較して相対的に小さい外形寸法とする必要があるため、レンズ移動爪20の強度が低下してしまい撓みが発生してしまう。このため、第2レンズ18の移動量にばらつきが生じてしまい高精度な調芯を行うことが困難となる。これに対して、本実施の形態のレンズ装置2では、レンズ移動爪20の外形寸法を削減する必要がなく、レンズ移動爪20の強度を確保できるので、第2レンズ18の移動量のばらつきを抑制し、高精度な調芯を行う上で有利となる。
また、第2レンズ18の外周端面が各突出部1408に当接されることにより、第2レンズ18は該第2レンズ18の中心を通る中心線Y1が、第2レンズ取付部14の中心軸Z上を通る状態となる。これにより、第2レンズ18はX方向における光軸位置が第1レンズ16の光軸位置に対して極めて近い状態となっているため、調芯のために第2レンズ18を移動する移動量が少なくてすみ、これにより調芯に要する時間を大幅に短縮でき、コストダウンを図る上で有利となる。
また、突出部1408は、第2レンズ取付け部14の第2起立壁1404に突設するという極めて簡素な構成で済むため、部品点数の増加がなくコストアップが生じない。
【0014】
なお、本実施の形態では、調芯するレンズが第2レンズ18のみであったが、複数のレンズの調芯ができるように、鏡筒4の中心軸に沿って複数のレンズ取付部を設けてもよい。
また、本発明のレンズ装置は、フィルム式のカメラやデジタルカメラ、あるいはビデオカメラなどの各種撮像装置の光学系に適用可能である。また、光ディスク用の光ヘッド(光ピックアップ)の光学系にも適用可能である。
【0015】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、部品点数を削減するとともに、小型化を図る上で有利なレンズ装置および組立方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態のレンズ装置の構成を示す縦断面図である。
【図2】レンズ装置の斜視図である。
【図3】レンズ装置における調芯動作の説明図である。
【図4】レンズ装置における調芯動作の説明図である。
【図5】レンズ装置における調芯動作の説明図である。
【図6】レンズ装置における調芯動作の説明図である。
【図7】レンズ装置と治具の構成を示す説明図である。
【図8】比較例としてのレンズ装置の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
2……レンズ装置、4……鏡筒、14……第2レンズ取付部、18……第2レンズ、1402……第2載置面、1404……第2起立面、1406……レンズ移動用欠部、20A、20B……レンズ移動爪。
Claims (5)
- レンズ取付部と、前記レンズ取付部に取付けられるレンズとを備え、
前記レンズ取付部は、前記レンズの外周面が載置される環状の載置面と、前記レンズの外径よりも大きな内径を有して前記載置面の外周から起立する環状の起立壁と、前記起立壁の対向する箇所に設けられた2つのレンズ移動用欠部とを有するレンズ装置であって、
前記2つのレンズ移動用欠部は、それらレンズ移動用欠部を介してレンズ移動爪が前記載置面の半径方向において前記起立壁の外側から内側に移動できるように構成され、
前記2つのレンズ移動用欠部のうちの一方のレンズ移動用欠部の両側に臨む各起立壁の内周面箇所にそれぞれ突出部が設けられ、
前記突出部が設けられていない前記レンズ移動用欠部から前記レンズ移動爪が前記レンズの外周端面に当たることで他方の前記レンズ移動用欠部に向けて前記レンズが移動されることにより、前記レンズの外周端面が各突出部に当接した状態で、前記各突出部は、レンズの外周端面と各突出部との当接箇所とを結んだ想像線に対して直交する想像線のうち前記レンズの中心を通る中心線が、前記レンズ取付部の中心軸上を通るように形成されている、
ことを特徴とするレンズ装置。 - 前記各突出部は、前記レンズ移動用欠部を挟んで対称な形状で形成されていることを特徴とする請求項1記載のレンズ装置。
- 前記中心軸に沿って前記レンズ取付部が複数設けられていることを特徴とする請求項1記載のレンズ装置。
- レンズの外周面が載置される環状の載置面と、前記載置面の外周から起立する環状の起立壁と、前記起立壁の対向する箇所に設けられた2つのレンズ移動用欠部とを有するレンズ取付部にレンズを取付ける方法であって、
前記2つのレンズ移動用欠部のうちの一方のレンズ移動用欠部に臨む両側の起立壁の内周面箇所に、該起立壁の半径方向の内側に突出する突出部をそれぞれ設け、
前記起立壁の内側で前記載置面上にレンズ外周面を載置し、
前記2つのレンズ移動用欠部のうち、前記突出部が設けられていない前記レンズ移動用欠部からレンズ移動爪をレンズの外周端面に当てて他方の前記レンズ移動用欠部に向けてレンズを移動させ、
前記レンズの外周端面を各突出部に当接させることで、レンズの外周端面と各突出部との当接箇所とを結んだ想像線に対して直交する想像線のうち前記レンズの中心を通る中心線が、前記レンズ取付部の中心軸上を通るように調整し、
その後、前記突出部が設けられた側のレンズ移動用欠部からレンズ移動爪をレンズの外周端面に当てることにより前記レンズの外周端面を2つの前記レンズ移動爪で挟持して前記レンズを前記レンズ取付部の中心軸と直交する面に沿って移動させて調芯を行い、
前記調芯がなされた後、前記レンズを前記レンズ取付部に固定する、
ことを特徴とするレンズ装置の組立方法。 - 前記レンズの前記レンズ取付部への固定は、接着剤により行われることを特徴とする請求項4記載のレンズ装置の組立方法。
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