JP2008203078A - トータルステーション用ミラー装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ポールのレベル出し操作を簡単且つ容易に行なえるトータルステーション用ミラー装置を提供する。
【解決手段】トータルステーションTSに使用するミラー装置であって、角柱状ポール本体6の上下両端部に夫々水平杆7,8を直角に取り付けると共に下部水平杆8の先端部に接地用コーン9を垂設してなる略々コ字状のポール5と、ポール本体6に沿ってスライド可能なスライドフレーム10と、接地用コーン9の中心を通り且つポール本体6と平行な軸線Oの周りで回転可能にスライドフレーム10に取り付けられたミラー取付枠11と、ミラー取付枠11に水平回転軸線21周りに回転可能に取り付けられたプリズムミラー12と、レベル出し気泡管13と、スライドフレーム10をポール本体6の所要位置でロックするロック手段14とからなる。
【選択図】図2
【解決手段】トータルステーションTSに使用するミラー装置であって、角柱状ポール本体6の上下両端部に夫々水平杆7,8を直角に取り付けると共に下部水平杆8の先端部に接地用コーン9を垂設してなる略々コ字状のポール5と、ポール本体6に沿ってスライド可能なスライドフレーム10と、接地用コーン9の中心を通り且つポール本体6と平行な軸線Oの周りで回転可能にスライドフレーム10に取り付けられたミラー取付枠11と、ミラー取付枠11に水平回転軸線21周りに回転可能に取り付けられたプリズムミラー12と、レベル出し気泡管13と、スライドフレーム10をポール本体6の所要位置でロックするロック手段14とからなる。
【選択図】図2
Description
本発明は、トータルステーションに使用されるミラー装置に関するものである。
トータルステーションは、測角機能と測距機能とが一体化した測量機で、本体とコンピュータとをケーブルで接続し、目標であるミラー装置までの角度と距離とを観測し、そのデータをリアルタイムで記録するようになっている。このミラー装置は、トータルステーションの本体から投射された測距測角用の光を反射してその本体へ送り返すもので、プリズム反射鏡からなる。
従来のミラー装置として、特許公報等の公知文献を具体的に挙げることはできないが、図7に従来のミラー装置を示しており、(a) は正面図、(b) は側面図、(c) は平面図である。このミラー装置は、ポール本体16の下部に接地用コーン19を形成してなるポール15と、ポール本体16に沿ってスライド可能なスライドフレーム20と、スライドフレーム20と一体にスライド可能で且つ接地用コーン19の中心を通る軸線Oの周り及び水平回転軸線Hの周りで回転可能なプリズムミラー12と、スライドフレーム20の上端部に設けられたレベル出し気泡管13と、スライドフレーム20をポール本体16の所要位置でロックするロック手段24とからなるもので、設置にあたっては、ポール15の接地用コーン19を目的の場所の接地点に接地し、レベル出し気泡管13を見ながらポール本体16を適宜揺動させてレベル出しを行い、ポール本体16を鉛直姿勢にすることによって、ポール15を設置する。
従来のミラー装置によれば、ポール15を設置する際に、ポール本体16の上端部を掴んでレベル出し気泡管13の気泡が中央部で止まるようにポール本体15を左右前後等任意方向に揺動させながらレベル出しを行ってポール15を鉛直姿勢にするわけであるが、このレベル出しに時間がかかり、また作業者がポール5を鉛直姿勢に保持するのが非常に難儀であった。
本発明は、上記の課題に鑑み、ポールのレベル出し操作を簡単且つ容易に行なえるトータルステーション用ミラー装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するための手段を、後述する実施形態の参照符号を付して説明すると、請求項1に係る発明は、トータルステーションTSの本体1から投射された測距測角用の光を反射してトータルステーションTSへ送り返すトータルステーション用ミラー装置であって、
角柱状ポール本体6の上下両端部に夫々水平杆7,8をポール本体6に対して直角に取り付けると共に下部水平杆8の先端部に接地用コーン9を垂設してなる略々コ字状のポール5と、ポール本体6に沿ってスライド可能なスライドフレーム10と、接地用コーン9の中心を通り且つポール本体6と平行な軸線Oの周りで回転可能にスライドフレーム10に取り付けられたミラー取付枠11と、ミラー取付枠11に水平回転軸線21周りに回転可能に取り付けられたプリズムミラー12と、ミラー取付枠11の上部に設けられたレベル出し気泡管13と、スライドフレーム10をポール本体6の所要位置でロックするロック手段14とからなることを特徴とする。
角柱状ポール本体6の上下両端部に夫々水平杆7,8をポール本体6に対して直角に取り付けると共に下部水平杆8の先端部に接地用コーン9を垂設してなる略々コ字状のポール5と、ポール本体6に沿ってスライド可能なスライドフレーム10と、接地用コーン9の中心を通り且つポール本体6と平行な軸線Oの周りで回転可能にスライドフレーム10に取り付けられたミラー取付枠11と、ミラー取付枠11に水平回転軸線21周りに回転可能に取り付けられたプリズムミラー12と、ミラー取付枠11の上部に設けられたレベル出し気泡管13と、スライドフレーム10をポール本体6の所要位置でロックするロック手段14とからなることを特徴とする。
請求項2は、請求項1に記載のトータルステーション用ミラー装置において、ポール5の上部水平杆7の先端部下面には上部側心出しコーン22を前記接地用コーン9の中心を通る軸線Oと同軸状に設け、この心出しコーン22を受けるコーン受け23をスライドフレーム10の上面側に設け、スライドフレーム10の下部には下部側心出しコーン24を前記接地用コーン9の中心を通る軸線Oと同軸に設け、この心出しコーン24を受けるコーン受け25を下部水平杆8の上面側に設けてなることを特徴とする。
請求項3は、請求項1又は2に記載のトータルステーション用ミラー装置において、プリズムミラー12は、ミラーの光反射点が水平回転軸線21上に位置するように設けてなることを特徴とする。
請求項4は、請求項1〜3の何れかに記載のトータルステーション用ミラー装置において、ロック手段14は、角柱状ポール本体6の一側面に沿って転動する円錐台形ローラー28を固着した回転軸29をスライドフレーム10に水平に軸架すると共に、その回転軸29とスライドフレーム10との間に、常時は円錐台形ローラー28の外周面が角柱状ポール本体6の一側面に対して楔係合する方向に回転軸29を軸方向に押圧してスライドフレーム10をロックするバネ30を介設してなるもので、ロックの状態で回転軸29の一端部に設けた操作ツマミ31を介して回転軸29を回すことにより、円錐台形ローラー28をポール本体6に沿って転動させてスライドフレーム10を上下微動させ、バネ付勢力に抗して円錐台形ローラー28がポール本体6に楔係合する方向と逆方向に回転軸29を移動させることにより、スライドフレーム10をロック解除するようにしたことを特徴とする。
上記解決手段による発明の効果を、後述する実施形態の参照符号を付して説明すると、請求項1に係る発明によれば、ポール5を、ポール本体6とこれの上下両端部に直角に取り付けた上下水平杆7,8とで略々コ字状に形成すると共に、下水平杆8の先端部に接地用コーン9を垂設したことによって、レベル出し気泡管13の気泡が中央部で止まる鉛直位置にポール5を位置決めするレベル出し操作が簡単に行なえると共に、このポール5を鉛直位置に保持するのが容易となる。
即ち、接地用コーン9を地面に接地させてポール5を立てた時に、ポール本体6が接地用コーン9に対し所要距離eだけ偏心した状態にあって、ポール5は立てた状態では偏心したポール本体6側へ常に倒れようとしているから、この倒れを戻すようにポール本体6を押してやることによってポール5を鉛直位置へ位置決めすることができ、それによりレベル出し気泡管13によるレベルだしが非常に容易となる。また、ポール本体6の鉛直姿勢を維持するには、ポール本体6の倒れを戻す、つまり立て直す方向にポール本体6を押してやればよいから、ポール5の鉛直姿勢の維持は、ポール本体16と接地用コーン9とが同軸である従来のポール15に比べると、はるかに容易となる。
請求項2係る発明によれば、スライドフレーム10を上方へスライドさせて、上部側心出しコーン22をスライドフレーム10のコーン受け23に係合させるようにすることにより、ポール本体6の真直度や、ポール本体6に対する上水平杆7の直角度を矯正することができ、またまたスライドフレーム10を下方へスライドさせて、下部側心出しコーン24を下水平杆8のコーン受け25に係合させるようにすることにより、ポール本体6の真直度や、ポール本体6に対する上水平杆7の直角度を上記同様にして矯正することができる。
請求項3係る発明によれば、プリズムミラー12は、ミラー12の光反射点Fが水平回転軸線21上に位置するように設けられていて、水平回転軸線21を中心とするプリズムミラー12の回転角度が変わっても、ミラー12の光反射点Fの位置は変わらないから、計測値が変わらず、測定精度を高めることができる。
請求項4係る発明によれば、スライドフレーム10がロックされた状態で操作ツマミ31を介して回転軸29を回すことによって、スライドフレーム10を上下方向に微調整させることができ、また操作ツマミ31を介して回転軸29を、円錐台形ローラー28がポール本体6の一側面に楔係合する方向とは逆方向に回転軸29を移動させることにより、スライドフレーム10をロック解除することができ、そしてロック解除状態で操作ツマミ31を上げ下げすることにより、スライドフレーム10を上下方向に大幅に移動させることができる。
以下に本発明の好適な実施形態について図面に基づいて説明すると、先ず図1はトータルステーション及び本発明に係るミラー装置を示す使用状態説明図であり、図2の(a) はミラー装置Mの正面図、(b)は右側面、図3は図2の(a) のX−X線断面図、図4は図2の(b)のY−Y線拡大断面図、図5は2の(a)のZ−Z線断面図である。
図1においてTSはトータルステーションを示し、このトータルステーションTSは、三脚2に搭載したトータルステーション本体1を、制御・操作用パーソナルコンピュータ3にケーブル4で接続してなるもので、ミラー装置Mまでの角度と距離とを観測し、そのデータをリアルタイムで記録することができる。トータルステーション本体1は、図示は省略するが、測距部、画像取り込み部、画像処理部、測角部、CNC駆動部(駆動手段)、自動焦点部及びこれらを制御するCPUで構成されている。
ミラー装置Mは、角柱状ポール本体6の上下両端部に夫々水平杆7,8をポール本体6に対して直角に取り付けると共に下部水平杆8の先端部下面に接地用コーン9を垂設してなる略々コ字状のポール5と、ポール本体6に沿ってスライド可能なスライドフレーム10と、接地用コーン9の中心を通り且つポール本体6と平行な軸線Oの周りで回転可能にスライドフレーム10に取り付けられたミラー取付枠11と、このミラー取付枠11に水平回転軸線21の周りに回転可能に取り付けられたプリズムミラー12と、ミラー取付枠11の上部に設けられたレベル出し気泡管13と、スライドフレーム10をポール本体6の所要位置でロックするロック手段14とからなる。
ポール5の上部水平杆7には先端部下面に、上部側心出しコーン22が前記接地用コーン9の中心を通る軸線Oと同軸状に突設され、この心出しコーン22を受けるコーン受け23がスライドフレーム10の上面に設けられ、またスライドフレーム10の下部には下部側心出しコーン24が前記接地用コーン9の中心を通る軸線Oと同軸に設けられ、この心出しコーン24を受けるコーン受け25が下部水平杆8の上面に設けられている。
スライドフレーム10は、ポール本体6が貫通する横断面矩形筒状の縦枠10aと、夫々平面視略T字状の上板10b及び下板10cとでコ字枠状に形成され、縦枠10a内には角柱状ポール本体6を案内するガイドローラー26が軸着され、そして上板10bの先端部と下板10cの先端部との間に、ミラー取付枠11がポール本体6と平行な軸線Oの周りで回転可能に設けられている。ミラー取付枠11は、図2の(a) 及び図5から分かるように、左右側枠11a,11aと上下枠11b,11cとからなるもので、上下枠11b,11cがスライドフレーム10の上板10bと下板10cに対し枢軸27a,27bによって枢支連結されている。
プリズムミラー12は、図5に概略示すように、ミラー12の光反射点Fが水平回転軸線21上に位置するように設けられており、これにより水平回転軸線21を中心とするプリズムミラー12の回転角度が変わっても、ミラー12の光反射点Fが一定であるから、計測値が変わらず、測定精度を高めることができる。
ロック手段14は、図4に示すように、角柱状ポール本体6の一側面6aに沿って転動する円錐台形ローラー28を固着した回転軸29をスライドフレーム10の縦枠10aに水平に軸架すると共に、その回転軸29とスライドフレーム10の縦枠10aとの間に、常時は円錐台形ローラー28の外周面が角柱状ポール本体6の一側面6aに対して楔係合する方向に回転軸29を軸方向に押圧してスライドフレーム10をポール本体6に対しロックするコイルバネ30を介在させてなるもので、回転軸29の一端部には操作ツマミ31が取り付けられている。尚、コイルバネ30は、回転軸29を回しても捻じられないように回転軸29とスライドフレーム10との間に介装されている。また、角柱状ポール本体6の他側面6bにはスケール34がミリ単位及びセンチ単位で形成されていて、接地用コーン9が地面Gに接した時のスライドフレーム10の地面Gからの高さを視認できるようになっている。
このロック手段14の使用において、スライドフレーム10がロックされた状態で操作ツマミ31を掴んで回転軸29を回すと、円錐台形ローラー28が角柱状ポール本体6の一側面に沿って転動して、スライドフレーム10を上下方向に微動させることができる。また、操作ツマミ31を介して回転軸29を、コイルバネ30の付勢力に抗して円錐台形ローラー28がポール本体6の一側面に楔係合する方向とは逆方向に回転軸29を移動させる、つまり回転軸29をスライドフレーム10内へ押し込むような状態にすると、楔係合が解放されるためにスライドフレーム10をロック解除することができる。しかして、このロック解除状態で操作ツマミ31を上げ下げすることにより、スライドフレーム10を上下方向に大幅に移動させることができ、そして操作ツマミ31を放せば、コイルバネ30の付勢力でスライドフレーム10をロックすることができる。
図6の(a) は、ポール5の一部断面拡大正面図、(b) はその平面図で、ポール本体6と上下水平杆7,8との連結構造を示したものである。ポール本体6は例えばステンレス製の角パイプからなり、上下水平杆7,8は例えばジュラルミンのもので、上水平杆7には基端部側の上面に平面視長円形の深溝32が形成され、その反対側の面には長円形の浅溝33が形成され、両溝32,33間の厚肉壁部34にビス挿通孔35,36が形成され、その一方のビス挿通孔36は長孔となっている。
しかして、ポール本体6の上端に上水平杆7を取り付けるには、ポール本体6の上端部内に連結部片37を嵌合してビス38で固定し、また上水平杆7の下面側浅溝33にはビス挿通孔39とネジ孔40を設けた座板41を配置した状態で、上水平杆7の上面側深溝32側からビス42を厚肉壁部34のビス挿通孔35及び座板41のビス挿通孔39に通してポール本体側連結部片37のネジ孔43にねじ込んで締め付け、またビス44を厚肉壁部34の長孔36から座板41のネジ孔40にねじ込んで締め付けることにより、上水平杆7をポール本体6の上端に直角に強固に連結固定することができる。
また、ポール本体6の下端に下水平杆8を取り付ける場合も上記同様で、ポール本体6の下端部内に連結部片37を嵌合してビス38で固定し、下水平杆8の下面側深溝32に座板41を配置した状態で、下水平杆8の下面側深溝32側からビス42を厚肉壁部34のビス挿通孔35及び座板41のビス挿通孔39に通してポール本体側連結部片37のネジ孔43にねじ込んで締め付け、またビス44を厚肉壁部34の長孔36から座板41のネジ孔40にねじ込んで締め付けることにより、下水平杆8をポール本体6の下端に直角に強固に連結固定することができる。
上記のような構成よりなるミラー装置Mの使用にあたっては、図1に概略示すように、ポール5の接地用コーン9を目的の場所の接地点に接地した状態でポール5を地面Gに対し垂直に、即ち鉛直に立てる。このポール5の設置に際し、作業者は、ポール5の上水平杆7を握り、レベル出し気泡管13を見ながら、気泡が真ん中にくるようにポール本体16を前後左右に適宜揺動させ、気泡管13の気泡が真ん中にきた時にポール5を静止させて、ポール5が地面Gに対し垂直に立ったことをトータルステーションTS側に合図すると、トータルステーション本体1から紫外線がミラー装置Mのプリズムミラー12に投射されて、計測が開始されることになり、その計測中はポール5を鉛直姿勢に保持する必要がある。
この場合に、図7で示す従来のミラー装置で問題とされていた点は、レベル出し気泡管13の気泡が中央部で止まる鉛直位置にポールを位置決めするレベル出しに時間がかかると共に、ポールを鉛直位置に保持するのが非常に面倒であったわけであるが、この発明のポール5は、ポール本体6とこれの上下両端部に直角に取り付けた上下水平杆7,8とで略々コ字状に形成すると共に、下水平杆8の先端部に接地用コーン9を垂設したことによって、レベル出し気泡管13の気泡が中央部で止まる鉛直位置にポール5を位置決めするレベル出し操作が簡単に行なえると共に、このポール5を鉛直位置に保持するのが容易となった。
即ち、図7で示すような従来のミラー装置では、ポール本体16と接地用コーン9とが同軸であるため、ポール15が倒れている状態では斜め方向のベクトルが働くため、そのポール15を鉛直姿勢に立て直そうとすれば、ベクトルをゼロの状態にしてやらなければとないないため、鉛直位置への位置決めが非常に難しくなり、またポール15を鉛直姿勢に保持するにはベクトルゼロの状態を保たなければならないため、その保持が非常に面倒となる。
これに対し、本発明に係るポール5は、ポール本体6と上下水平杆7,8とで略々コ字状に形成し、下水平杆8の先端部に接地用コーン9を垂設したことにより、接地用コーン9を地面に接地させてポール5を立てた時に、図2の(a) に示すように、ポール本体6が接地用コーン9に対し所要距離eだけ偏心した状態にあって、ポール5は立てた状態では偏心したポール本体6側へ常に倒れようとしているから、この倒れを戻すようにポール本体6を押してやることによってポール5を鉛直位置へ位置決めすることができ、それによりレベル出し気泡管13によるレベルだしが非常に容易となる。また、ポール本体6の鉛直姿勢を維持するには、ポール本体6の倒れを戻す、つまり立て直す方向にポール本体6を押してやればよいから、ポール5の鉛直姿勢の維持はポール本体16と接地用コーン9とが同軸である従来のポール15に比べてはるかに容易となる。
また、このミラー装置Mにおいては、図2の(a) に示すように、ポール5の上部水平杆7の先端部下面には上部側心出しコーン22を接地用コーン9の中心を通る軸線Oと同軸状に設け、この心出しコーン22を受けるコーン受け23をスライドフレーム10の上面側に設け、またスライドフレーム10の下部には下部側心出しコーン24を前記接地用コーン9の中心を通る軸線Oと同軸に設け、この心出しコーン24を受けるコーン受け25を下部水平杆8の上面側に設けているから、スライドフレーム10を上方へスライドさせて、上部側心出しコーン22をスライドフレーム10のコーン受け23に係合させるようにすることにより、ポール本体6の真直度や、ポール本体6に対する上水平杆7の直角度を矯正することができる。即ち、上部側心出しコーン22がコーン受け23に的確に係合しな場合は、それが係合するように上水平杆7の取付状態を調整したり、またポール本体6自体の曲がり変形を矯正すればよい。またスライドフレーム10を下方へスライドさせて、下部側心出しコーン24を下水平杆8のコーン受け25に係合させるようにすることにより、ポール本体6の真直度や、ポール本体6に対する上水平杆7の直角度を上記同様にして矯正することができる。
またスライドフレーム10をポール本体6の所要位置でロックするロック手段14は、角柱状ポール本体6の一側面に沿って転動する円錐台形ローラー28を固着した回転軸29をスライドフレーム10に水平に軸架すると共に、その回転軸29とスライドフレーム10との間に、常時は円錐台形ローラー28の外周面が角柱状ポール本体6の一側面に対して楔係合する方向に回転軸29を軸方向に押圧してスライドフレーム10をロックするバネ30を介設してなるものであるから、ロックの状態で操作ツマミ31を介して回転軸29を回すことによって、スライドフレーム10を上下方向に微調整させることができ、また操作ツマミ31を介して回転軸29を、円錐台形ローラー28がポール本体6の一側面に楔係合する方向とは逆方向に回転軸29を移動させる、つまり回転軸29をスライドフレーム10内へ押し込むような状態にすることにより、スライドフレーム10をロック解除することができ、しかしてロック解除状態で操作ツマミ31を上げ下げすることにより、スライドフレーム10を上下方向に大幅に移動させることができる。
また上述した実施形態のミラー装置Mにおいて、スライドフレーム10は、ポール本体6が貫通する横断面矩形筒状の縦枠10aと、上板10b及び下板10cとでコ字枠状に形成され、このコ字枠状スライドフレーム10の上板10bと下板10cとに、プリズムミラー12を備えたミラー取付枠11が回転可能に取り付けてあるが、このプリズムミラー12を備えたミラー取付枠11は各プリズムメーカーによって大きさの異なる種々のタイプのものがあるため、スライドフレーム10を形成する縦枠10aや上下板10b,10cの長さを変えることによって、種々のタイプに対応できるようにしている。
TS トータルステーション
M ミラー装置
1 トータルステーション本体
5 ポール
6 ポール本体
7 上水平杆
8 下水平杆
9 接地用コーン
10 スライドフレーム
11 ミラー取付枠
12 プリズムミラー
13 レベル出し気泡管
14 ロック手段
M ミラー装置
1 トータルステーション本体
5 ポール
6 ポール本体
7 上水平杆
8 下水平杆
9 接地用コーン
10 スライドフレーム
11 ミラー取付枠
12 プリズムミラー
13 レベル出し気泡管
14 ロック手段
Claims (4)
- トータルステーションの本体から投射された測距測角用の光を反射してトータルステーションへ送り返すトータルステーション用ミラー装置であって、
角柱状ポール本体の上下両端部に夫々水平杆をポール本体に対して直角に取り付けると共に下部水平杆の先端部に接地用コーンを垂設してなる略々コ字状のポールと、ポール本体に沿ってスライド可能なスライドフレームと、接地用コーンの中心を通り且つポール本体と平行な軸線の周りで回転可能にスライドフレームに取り付けられたミラー取付枠と、ミラー取付枠に水平回転軸線周りに回転可能に取り付けられたプリズムミラーと、ミラー取付枠の上部に設けられたレベル出し気泡管と、スライドフレームをポール本体の所要位置でロックするロック手段とからなるトータルステーション用ミラー装置。 - ポールの上部水平杆の先端部下面には上部側心出しコーンを前記接地用コーンの中心を通る軸線と同軸状に設け、この心出しコーンを受けるコーン受けをスライドフレームの上面側に設け、スライドフレームの下部には下部側心出しコーンを前記接地用コーンの中心を通る軸線と同軸に設け、この心出しコーンを受けるコーン受けを下部水平杆の上面側に設けてなる請求項1に記載のトータルステーション用ミラー装置。
- プリズムミラーは、ミラーの光反射点が水平回転軸線上に位置するように設けてなる請求項1又は2に記載のトータルステーション用ミラー装置。
- ロック手段は、角柱状ポール本体の一側面に沿って転動する円錐台形ローラーを固着した回転軸をスライドフレームに水平に軸架すると共に、その回転軸とスライドフレームとの間に、常時は円錐台形ローラーの外周面が角柱状ポール本体の一側面に対して楔係合する方向に回転軸を軸方向に押圧してスフスライドフレームをロックするバネを介設してなるもので、ロックの状態で回転軸の一端部に設けた操作ツマミを介して回転軸を回すことにより、円錐台形ローラーをポール本体に沿って転動させてスライドフレームを上下微動させ、バネ付勢力に抗して円錐台形ローラがポール本体に楔係合する方向と逆方向に回転軸を移動させることにより、スライドフレームをロック解除するようにした請求項1〜3の何れかに記載のトータルステーション用ミラー装置。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018021867A (ja) * | 2016-08-05 | 2018-02-08 | 株式会社トプコン | ターゲットポール及び測量システム |
CN112197752A (zh) * | 2020-08-31 | 2021-01-08 | 国网山东省电力公司建设公司 | 一种多用途自动水平调平盘 |
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2007
- 2007-02-20 JP JP2007039231A patent/JP2008203078A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20100511 |