JP2006202042A - Touch panel device and input coordinate detecting device - Google Patents
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Description
本発明は、タッチパネル装置及びそれを用いた入力座標検出装置に関する。 The present invention relates to a touch panel device and an input coordinate detection device using the same.
自動車用ナビゲーション装置において、ナビゲーション画面上を手などによってタッチすることにより、地図の経路案内の目的地を地図上に設定したり、システム接続されたオーディオ装置に対してラジオ受信選局を設定したりするタッチ式のスイッチ装置が搭載されている。タッチ式スイッチは、ユーザによって操作されると、選択・押下した画面上の位置を電気信号に変換して出力する。 In navigation devices for automobiles, by touching the navigation screen with your hand etc., you can set the destination of map route guidance on the map, or set radio reception tuning for audio devices connected to the system. A touch-type switch device is installed. When the touch switch is operated by the user, the position on the screen selected / pressed is converted into an electrical signal and output.
このようなタッチ式スイッチ装置には、抵抗膜を上下の基板上に対向させた抵抗膜式タッチスイッチが用いられる。これは、ガラス面がタッチされるとその圧力で上ガラスと下ガラスの電極が接触し電気が流れ、その際上ガラスと下ガラスのそれぞれの透明電極(抵抗膜)の抵抗による分圧比を測定することで押された位置を検出し、スイッチとしての機能を果たすものである。 In such a touch switch device, a resistive film touch switch in which a resistive film is opposed to upper and lower substrates is used. This is because when the glass surface is touched, the electrodes of the upper glass and the lower glass come into contact with each other and electricity flows, and at that time, the partial pressure ratio due to the resistance of each transparent electrode (resistive film) of the upper glass and the lower glass is measured. Thus, the pressed position is detected, and the function as a switch is achieved.
車載用ディスプレイでは、このタッチパネルの周りにエスカッションと呼ばれる枠を組付けているが、図8に示すように、エスカッション60とタッチパネル45との間にはエスカッション60を押した時にタッチパネル45が反応しないように隙間67が設けられている。しかし、図9に示すように、この隙間67に異物75等が混入することがあり、異物75等が進入すると、タッチパネルが押下された状態となって、誤作動する可能性がある。
In an in-vehicle display, a frame called an escutcheon is assembled around the touch panel. However, as shown in FIG. A
そこで、本発明の課題は、タッチパネルとエスカッションとの間隙に異物が混入して誤動作を生じることを防止するタッチパネル装置及びそれを用いた入力座標検出装置を提供する。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a touch panel device that prevents foreign matters from entering a gap between the touch panel and the escutcheon and causing a malfunction, and an input coordinate detection device using the touch panel device.
上記課題を解決するための本発明のタッチパネル装置は、
第一の導電膜と第二の導電膜とが対向配置されて、第一の導電膜に加えられる操作圧力により第一の導電膜が第二の導電膜に部分的に接触して電気信号を出力するタッチパネル装置において、
第一の導電膜を有する第一基板と、
その第一の導電膜と対向する第二の導電膜を有する第二基板と、
第一基板の外縁より内側に入り込んだ内周縁を基準としてその内周縁より外側の外周領域の一部領域の、第一基板と第二基板との間隙に配置されて、第一の導電膜と第二の導電膜とを絶縁する絶縁部と、
を備える。
The touch panel device of the present invention for solving the above problems is
The first conductive film and the second conductive film are disposed opposite to each other, and the first conductive film partially contacts the second conductive film due to an operating pressure applied to the first conductive film to generate an electric signal. In the output touch panel device,
A first substrate having a first conductive film;
A second substrate having a second conductive film facing the first conductive film;
The first conductive film is disposed in the gap between the first substrate and the second substrate in a part of the outer peripheral region outside the inner peripheral edge with reference to the inner peripheral edge that enters the inner side from the outer edge of the first substrate. An insulating part for insulating the second conductive film;
Is provided.
第一基板と第二基板との間隙の外周領域に絶縁部を有する上記構成により、その絶縁部を有する領域において、第一基板が押された場合に、第一の導電膜と第二の導電膜との接触が妨げられて、タッチパネル装置が誤作動をすることが防止される。絶縁部は、第一の導電膜と第二の導電膜とを電気的に絶縁できる材料で構成され、特に限定されない。 With the above configuration having the insulating portion in the outer peripheral region of the gap between the first substrate and the second substrate, when the first substrate is pressed in the region having the insulating portion, the first conductive film and the second conductive film The touch with the film is prevented, and the touch panel device is prevented from malfunctioning. The insulating portion is made of a material that can electrically insulate the first conductive film and the second conductive film, and is not particularly limited.
そして絶縁部は、外周領域の、第一基板の第一の導電膜を有する面と反対の操作圧力が加えられる操作面を覆うエスカッションにより覆われた領域の、第一基板と第二基板との間隙に配置される構成とすることができる。これにより第一基板のエスカッションによって覆われた領域が、何らかの原因で押下された場合に(例えば、異物が挟まって押下された場合)、タッチパネル装置が誤作動することを防ぐことができる。 The insulating portion is a region between the first substrate and the second substrate in the outer region, the region covered by the escutcheon that covers the operation surface to which the operation pressure opposite to the surface having the first conductive film of the first substrate is applied. It can be set as the structure arrange | positioned in a clearance gap. Thereby, when the area | region covered with the escutcheon of the 1st board | substrate is pressed down for some reason (for example, when a foreign material is pinched and pressed down), it can prevent that a touchscreen apparatus malfunctions.
そして絶縁部は、前記第二基板上に積層される前記第二の導電膜上に、積層されている構成とすることができる。このような構成により、エスカッションの内周縁より外周領域において、第一導電膜と第二導電膜との接触が妨げられ、タッチパネル装置の誤動作を防止することができる。 The insulating portion can be laminated on the second conductive film laminated on the second substrate. With such a configuration, contact between the first conductive film and the second conductive film is prevented in the outer peripheral region from the inner peripheral edge of the escutcheon, and malfunction of the touch panel device can be prevented.
そして導電膜は、Snをドープした酸化インジウム膜であるITO膜で形成することができる。ITO膜は、透明導電膜であり、透明でかつ電気を通すとともに紫外線を吸収する。したがって、ITO膜を透して、タッチパネル装置が設置された表示装置を見ることができる。 The conductive film can be formed of an ITO film that is an indium oxide film doped with Sn. The ITO film is a transparent conductive film, is transparent, conducts electricity, and absorbs ultraviolet rays. Therefore, the display device on which the touch panel device is installed can be seen through the ITO film.
上記課題を解決するための本発明の入力座標検出装置は、
少なくとも画像を表示する表示部と、
その表示部上に設置されたタッチパネル装置と、
外周領域の、第一基板の第一の導電膜を有する面と反対の操作圧力が加えられる操作面を覆うエスカッションと、
操作面が押下されるとその押下位置を判定し所定の処理を行う判定処理手段と、を備える。
The input coordinate detection device of the present invention for solving the above problems is
A display unit for displaying at least an image;
A touch panel device installed on the display unit;
An escutcheon covering an operation surface to which an operation pressure opposite to the surface having the first conductive film of the first substrate is applied in the outer peripheral region;
Determination processing means for determining a pressed position of the operation surface and performing a predetermined process when the operation surface is pressed.
エスカッションは、第一基板上からタッチパネル装置を覆う外枠としての機能を有するものである。そして上記のタッチパネル装置を備えることにより、第一基板の外周領域が押されることによる第一の導電膜と第二の導電膜との接触、それに伴う誤作動が防止され、判定処理手段によって、タッチパネルの押下位置を判定して所定の処理を行うことができる。 The escutcheon has a function as an outer frame that covers the touch panel device from the first substrate. And by providing said touch-panel apparatus, the contact with the 1st electrically conductive film and the 2nd electrically conductive film by the outer peripheral area | region of a 1st board | substrate being pushed, and the malfunction which accompanies it are prevented, and a touch panel is determined by the determination processing means It is possible to perform a predetermined process by determining the pressed position.
エスカッションは、第一基板の第一面との間に間隙を有して配置される。これにより、入力座標検出装置の振動によりエスカッションが第一基板の第一面と接触して異音を発することを防ぐことができる。 The escutcheon is disposed with a gap between the first surface of the first substrate. Thereby, it is possible to prevent the escutcheon from coming into contact with the first surface of the first substrate due to the vibration of the input coordinate detection device and generating abnormal noise.
そして本発明の入力座標検出装置は、車両の現在地を指示する電子地図を表示画面に表示して車両の走行を助ける車両用ナビゲーション装置に適用することができる。また、車両用ナビゲーション装置に限られず、PDA、ATM、自動販売機、複写機などの各種端末等に使用することができる。 The input coordinate detection device of the present invention can be applied to a vehicle navigation device that displays an electronic map that indicates the current location of the vehicle on a display screen to help the vehicle travel. Further, the present invention is not limited to a vehicle navigation device, and can be used for various terminals such as PDAs, ATMs, vending machines, and copying machines.
以下図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明のタッチパネルを含むナビゲーション装置100の概略を示す。ナビゲーション機能を有する制御部等が収納された本体部52に、液晶ディスプレイ等の画像表示機51が備えられる。さらに、画像表示機51上に、タッチパネル部45を構成する第二基板34、第一基板31が備えられる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows a
そしてこれらの外周部を外枠であるエスカッション60が覆っている。エスカッション60は、画像表示機51の表示領域以外の部分を覆い隠す役割を有し、これによりナビゲーション装置100の意匠性も向上する。
And the
液晶ディスプレイ等によって構成される画像表示機51は、道路地図や各種案内等を表示するものである。そしてその画像表示機51上の第一基板31、第二基板34によって構成されるタッチパネル部45をユーザが指等で押下することにより、ナビゲーション装置100に所望の指示を行うことができる。
The
タッチパネル部100を構成する第一基板(上部基板)31は、プラスチックフイルムなどの透明な可撓性絶縁基材である。そして、その下面(第二基板と対向する面)に、ITO(Indium Tin Oxide)など透明導電膜からなる抵抗膜(図2参照)と、両端に帯状電極32が形成されている。また第二基板(下部基板)34は、ガラスなどの透明な基板である。そして、その上面(第一基板と対抗する面)にITOなど透明導電膜からなる抵抗膜(図2参照)と、両端に帯状電極35が形成されている。
The first substrate (upper substrate) 31 constituting the
タッチパネル部45は、第一基板31と第二基板34との間に、ドット状などのスペーサ(図2参照)を有し、第一基板31の第一抵抗膜と第二基板34の第二抵抗膜との間に間隙が形成されている。そして、第一基板31の帯状電極32間方向と第二基板34の帯状電極35間の方向とが90度ずらして重ね合わされている。
The
そして第一基板31が指などにより押下されて変形し、第一基板31の抵抗膜と第二基板34の抵抗膜とが接触することにより、その押下された位置によって出力される電圧を、帯状電極32,35が接続されたナビゲーション装置100の制御部が検出して、押下された位置を特定することができる。
The
図2は、タッチパネル部45を含む表示装置の断面図である。信号処理をするCPUを含む制御装置を含んだ本体部52上に、地図画面やナビ操作画面を表示する液晶パネルディスプレイなどの画像表示機51が備えられている。そしてその画像表示機51上に、本発明のタッチパネル部45が備えられている。タッチパネル部45は、半透明に構成され、ユーザは、タッチパネル部45を通して、液晶画面を見ることができる。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the display device including the
タッチパネル部45は、対向する抵抗膜(透明導電膜)41,43を内面側に備えたガラス基板などの透明基板(第一、第二基板)31,34、透明基板31,34間に湿度や異物を流入させないための樹脂等の材質による封止部40、対向基板間の間隔を一定値以上に保持するためのスペーサ42、第二基板の第二抵抗膜43上に形成された絶縁部48を含んで構成される。
The
第一基板31は、透明な薄板ガラスや透明なプラスチックフイルムが用いられる。耐久性や耐熱性が必要な場合は、可撓性を有するガラスを使用する。プラスチックフイルムとしては、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)フィルである。
For the
第二基板34は、透明なガラスで形成される。ガラスとしては、ソーダガラスや石英ガラス、アルカリガラス、ほうけい酸ガラス、普通板ガラス等が利用できる。
The
第一基板31および第二基板34に形成された抵抗膜41,43は、透明導電膜である、スズ(Sn)をドープした酸化インジウムのITO(Indium Tin Oxide)膜である。ITO膜は、透明でかつ電気を通すとともに紫外線を吸収する。これは、真空蒸着法、スパッタリング法、CVD法、印刷法等で形成される。
The
スペーサ42は、透明なエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂等の透明な樹脂材料をスクリーン印刷等の方法で印刷して形成する。スペーサ42は、第一基板31と第二基板34との間隙を保持し、第一基板31が押下された場合に、押下された領域以外の領域の抵抗膜同士が接触することを防ぐためのものである。
The
封止部40は、第一基板と第二基板の間隙を一定に保ち、その間隙に異物が混入することも防ぐ機能を有し、絶縁性の樹脂が用いられる。
The sealing
第一基板31、第二基板34等によって構成されるタッチパネル部45は、第二基板が、板金68,69によって本体部52に固定されている。
In the
エスカッション60は、第一基板31の第一抵抗膜41を有する面とは反対の外部圧力(操作圧力)が加えられる第一面(操作面)37上からタッチパネル装置を覆う外枠としての機能を有するものである。そしてリブ当て部61が、タッチパネル部45を固定する板金69に固定されている。またその先端部63は、第一基板31との間に間隙67を有するように設置されている。この間隙67は、エスカッション60が押された場合に、誤反応しないように設けられたものであるが、この間隙67に異物が入った場合の誤作動を防止するために絶縁部48が形成されたことにより、装置の振動に伴うエスカッション60と第一面37との接触による異音発生を防止する役割を有する。例えば、車両用ナビゲーション装置の場合には、車両の走行による振動で、エスカッション60の先端部63が第一基板31と接触して異音を発することを防止することができる。なおエスカッション60の形状は、図の実施例に限られないが、先端部63が、第一基板31の第一面37と接触しないように設置される。
The
絶縁部48は、第二基板34上の、少なくともエスカッション60の内周縁62よりも外周領域に形成されている。したがって先端部63の内周縁67より外側の領域がタッチパネル無反応領域、内側がタッチパネル反応領域となる。絶縁部48は、エスカッション60の内周縁62より内周領域側にも形成されていてもよいが、広く内周領域まで形成されると、表示を見ることのできる可視領域、押下することにより入力が可能な入力可能領域が減少する。また絶縁部48は、第二基板34上に、第二抵抗膜43、絶縁部48の順に積層されて形成されている。絶縁部を構成する材料は、絶縁性物質であれば、限定されないが、例えば、絶縁樹脂材料を用いることができる。さらに具体的には、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂などにより構成することができる。
The insulating
なお、エスカッション60が押された場合の誤動作を防止するには、第一基板31と第二基板34の、エスカッション60の先端部63の下の領域(エスカッション60の内周縁62より外周領域)に、絶縁部48を形成する替わりに、抵抗膜41,43を形成しない方法もあるが、抵抗膜41,43を決められた範囲内に少ないばらつきで配置するのは困難なため、抵抗膜43上に絶縁部48を形成する方法が望ましい。
In order to prevent malfunction when the
図3は、入力座標検出装置の平面図である。第一基板31の第一面37の外周領域が、エスカッション60によって覆われ、内周領域が露出している。そして第一基板31の外縁38より内側で、エスカッション60の内周縁62より外側の外周領域の第一抵抗膜41と第二抵抗膜43との間に、絶縁部48が形成されている。なお絶縁部48は、この部分の全領域に形成される必要はなく、一部領域であっても、外周領域の第一抵抗膜41と第二抵抗膜43との接触が防止されるのであればよい。
FIG. 3 is a plan view of the input coordinate detection device. The outer peripheral region of the
図4に示すように、以上の構成のタッチパネル部45が、液晶パネルの画面表示機51上に配置され、地図を表示して進路を案内するナビゲーションの画面上に操作画面が表示されると、ユーザが画面表示に従い、タッチパネル部45を第一基板31側から指等によって押すことにより操作する。ナビゲーション装置100は、その際の、ユーザの指等によって押下された荷重位置をタッチパネル部45で検出して、液晶画面上に表示したスイッチ機能に対応した処理を行う。
As shown in FIG. 4, when the
そして図5に示すようにエスカッション60とタッチパネル部45との間隙に、異物75が混入して、タッチパネル部45の第一基板が押下された状態となった場合においても、第一抵抗膜41が、第二抵抗膜40へ接触することが絶縁部48によって防止される。これによって、間隙67への異物75混入によるタッチパネルの誤動作を防ぐことができる。
As shown in FIG. 5, even when the
図6を用いて本発明のタッチパネルを用いた入力座標検出装置を備えた車両用ナビゲーション装置について説明する。本ナビゲーション装置100は、位置検出器1、地図データ入力器6、操作スイッチ群7、リモートコントロール(以下リモコンと称する)センサ11、音声案内などを行うスピーカ(音声出力部)15、外部メモリ9、表示装置10、通信ユニット19、これらの接続された制御回路8、リモコン端末12を備えている。
A vehicle navigation apparatus provided with an input coordinate detection apparatus using the touch panel of the present invention will be described with reference to FIG. The
現在位置検出手段としての位置検出器1は、周知の地磁気センサ2、ジャイロスコープ3、距離センサ4、および衛星からの電波に基づいて車両の位置を検出するGPSのためのGPS受信機5を有している。これらのセンサ等2,3,4,5は各々が性質の異なる誤差を持っているため、複数のセンサにより各々補完しながら使用するように構成されている。
A position detector 1 as current position detecting means has a well-known
地図データ入力器6は、位置検出の精度向上のためのいわゆるマップマッチング用データ、道路の接続を表した道路データを含む各種データを記憶媒体20から入力するための装置である。記憶媒体としては、そのデータ量からCD−ROMやDVD,ハードディスクドライブ(以降、HDDと称する)を用いるのが一般的であるが、例えばメモリカード等の他の媒体を用いてもよい。
The map
地図データは、表示用となる所定の地図画像情報を記憶すると共に、リンク情報やノード情報等を含む道路網情報を記憶する。リンク情報は、各道路を構成する所定の区間情報であって、位置座標、距離、所要時間、道幅、車線数、制限速度等から構成される。また、ノード情報は、交差点(分岐路)等を規定する情報であって、位置座標、右左折車線数、接続先道路リンク等から構成される。 The map data stores predetermined map image information for display and road network information including link information and node information. The link information is predetermined section information constituting each road, and includes position coordinates, distance, required time, road width, number of lanes, speed limit, and the like. The node information is information that defines an intersection (branch road) and the like, and includes position coordinates, the number of right / left turn lanes, a connection destination road link, and the like.
操作スイッチ群7は、表示装置10と一体になった本発明のタッチパネルを用いたタッチスイッチが用いられる。またメカニカルなスイッチを併用してもよい。操作スイッチ群7およびリモコン端末12によって、種々の指示を入力することが可能である。
As the
表示部としての表示装置10はカラー液晶表示器により構成されており、表示装置10の画面には位置検出器1から入力された車両現在位置マークと、情報センタ14から受信した情報、更に地図上に表示する誘導経路等付加データとを重ね合わせて表示すると共に、本画面に経路案内の設定および経路誘導中の案内や画面の切り換え操作を行うためのボタンが表示される。
The
送信部、受信部としての送受信機13は、VICS(Vehicle Information and Communication System)等の情報センタ14から提供される情報を受信し、また情報センタ14へ情報を送信するための装置である。
The transmitter /
また、本車両用ナビゲーション装置100は、通信ユニット19を介して、携帯電話機17など移動体通信機器により、外部ネットワーク18との接続が可能で、インターネットに接続したり、専用の情報センタに接続することができる。
The
さらに、外部メモリ9には、本ナビゲーション装置の動作に必要なデータが記憶される。なお、外部メモリ9は、車両のイグニッションスイッチがオフ状態になっても(即ち、ナビゲーション装置100がオフ状態)、記憶内容が保持される。
Further, the
制御部としての制御回路8は通常のコンピュータとして構成されており、周知のCPU81,ROM82,RAM83,I/O84およびこれらの構成を接続するバスライン85が備えられている。制御回路8は、タッチパネルが押下された場合にその位置を判定し所定の処理を行う判定処理手段を構成する。
The
CPU81は、ROM82およびRAM83に記憶されたプログラムおよびデータにより制御を行う。図6のように、ROM82にはオペレーティングシステム(以下、OSと称する)82sと、ナビゲーションプログラム(以下、ナビプログラムと称する)82pが格納される。また、RAM83には、OSワークメモリ83s、ナビゲーション用ワークメモリ83wが形成される。
The
このような構成を持つことにより、本ナビゲーション装置100は、運転者が目的地を入力すると、GPS受信機5から得られる衛星のデータに基づき車両の現在地が求められ、情報センタ14から情報を受信し、表示装置10上に道路地図を表示し、運転者に適切な経路を案内する。上記の動作は、ナビプログラム82pにより制御されている。
With this configuration, the
図7に画面表示の例を示す。表示装置10には、ナビプログラム82pによって道路地図92が表示され、現在位置から目的地までの推奨経路も示されている。また、この地図上に重ね合わせるように、操作スイッチ91が表示されている。操作スイッチ91は、表示画面に表示され、タッチパネル装置を透してユーザが見ることができる。そして、その操作スイッチ91上のタッチパネル装置をユーザが押下することにより、その押下位置がタッチパネル部45により検出されて、その操作スイッチ91に相当する処理がナビゲーション装置100によって行われる。
FIG. 7 shows an example of the screen display. On the
本発明のタッチパネルは、ナビゲーション装置に使用するのみならず、PDA、ATM、自動販売機、複写機などの各種端末等に使用することができる。そして、異物等がタッチパネルとエスカッションとの間隙に入った場合においても誤動作を生じることなく使用することができる。 The touch panel of the present invention can be used not only for navigation devices but also for various terminals such as PDAs, ATMs, vending machines, and copiers. And even when a foreign object enters the gap between the touch panel and the escutcheon, it can be used without causing malfunction.
31 第一基板
32 第一の電極
34 第二基板
35 第二の電極
38,39 電極膜
41 第一抵抗膜(第一の導電膜)
42 スペーサ
43 第二抵抗膜(第二の導電膜)
45 タッチパネル装置
48 絶縁部
51 画像表示機
60 エスカッション
62 内周縁
63 先端部
67 間隙
75 異物
100 ナビゲーション装置
31
42
45
Claims (7)
前記第一の導電膜を有する第一基板と、
その第一の導電膜と対向する前記第二の導電膜を有する第二基板と、
前記第一基板の外縁より内側に入り込んだ内周縁を基準としてその内周縁より外側の外周領域の一部領域の、前記第一基板と前記第二基板との間隙に配置されて、前記第一の導電膜と前記第二の導電膜とを絶縁する絶縁部と、
を備えることを特徴とするタッチパネル装置。 The first conductive film and the second conductive film are disposed opposite to each other, and the first conductive film is partially in contact with the second conductive film by an operation pressure applied to the first conductive film. In touch panel devices that output electrical signals,
A first substrate having the first conductive film;
A second substrate having the second conductive film facing the first conductive film;
The first substrate is disposed in the gap between the first substrate and the second substrate in a partial region of the outer peripheral region outside the inner peripheral edge with reference to the inner peripheral edge that enters the inner edge from the outer edge of the first substrate. An insulating portion that insulates the conductive film from the second conductive film;
A touch panel device comprising:
その表示部上に設置された、請求項1ないし4のいずれか1項に記載のタッチパネル装置と、
前記外周領域の、前記第一基板の前記第一の導電膜を有する面と反対の操作圧力が加えられる操作面を覆うエスカッションと、
前記操作面が押下されるとその押下位置を判定し所定の処理を行う判定処理手段と、
を備えることを特徴とする入力座標検出装置。 A display unit for displaying at least an image;
The touch panel device according to any one of claims 1 to 4, which is installed on the display unit;
An escutcheon that covers the operation surface of the outer peripheral region to which an operation pressure opposite to the surface of the first substrate having the first conductive film is applied;
Determination processing means for determining a pressed position when the operation surface is pressed and performing a predetermined process;
An input coordinate detection device comprising:
7. The input coordinate detection device according to claim 5, wherein the input coordinate detection device is applied to a vehicle navigation device that displays an electronic map that indicates a current location of the vehicle on a display screen to help the vehicle travel.
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Legal Events
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A761 | Written withdrawal of application |
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