KR19990058278A - 멀티 포커스 광 픽업 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기록/재생시 사용되는 파장 또는 개구수 또는 기판 두께가 상이한 다수의 기록 매체에 대하여 정보를 기록/재생하는 광 픽업 장치에 관한 것으로, 상기 다수의 기록 매체에 각기 사용되는 제 1 내지 제 n 파장(λ1 - λn)의 빔을 생성하는 제 1 내지 제 n 개의 광원과, 다수개의 렌즈가 접합된 렌즈 조립체를 구비한다.
렌즈 조립체에서, 제 1 내지 제 n 렌즈는 입사하는 제 1 내지 제 n 파장 빔을 각기 대응하는 제 1 내지 제 n 기록 매체의 표면에서 반사되고 다른 파장 빔을 투과시키는 색분리막이 코팅된 제 1 내지 제 n 굴절면을 가지고 있으며, 기록 매체에 수직으로 입사하도록 제 n+1 렌즈에 대하여 경사지게 접합되며, 접합된 경사면은 상기 각각의 제 1 내지 제 n 광원의 광빔을 각기 대응하는 상기 제 1 내지 제 n 굴절면으로 부분적으로 입사시키고 상기 제 1 내지 제 n 기록 매체로부터 반사된 광 빔이 상기 광 검출기로 입사되게하는 빔 스플리터면으로 작용한다.
따라서, 렌즈 조립체의 구성에 의해 광 픽업 장치의 다기능 소형화가 가능하며, 광 기억 장치의 정보 전송 속도를 증가시킬 수 있는 장점이 제공된다.
Description
본 발명은 광 픽업 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판 두께, 사용 파장 또는 개구수가 다른 다수의 기록 매체에 선택적으로 기록하고 재생할 수 있도록 하는 멀티 포커스 광 픽업 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 디스크는 콤팩트 디스크(Compact Disc : CD)와 디지탈 비디오 디스크(Digital Versatile Disc : DVD)로 구분되며, 콤팩트 디스크와 디지탈 비디오 디스크는 각기 각기 1.2mm 와 0.6mm의 두께를 가지고 있다. 도 1에는 CD 또는 DVD에 저장된 정보를 읽기위한 독립된 유니트로서 광 픽업 장치가 도시된다.
도 1에 도시된 CD 또는 DVD용 광 픽업 장치는 레이저 다이오드로 구성된 광원(10)에서 발생된 소정의 발진 파장을 갖는 레이저 빔은 콜리메이터 렌즈(12)을 통과하면서 평행광으로 발생된다. 이와 같이, 평행광으로서 직선성이 유지된 빔의 일부는 빔 스플리트(14)에서 반사되기도하고 일부는 빔 스플리트(14)를 통과하여 대물 렌즈(16)로 입사되고, 이 대물 렌즈(16)에 의해 광 디스크인 기록 매체(20)의 기록면에 포커싱되어 디스크에 기록된 정보를 읽게된다. 이때 기록 매체(20)에 포커싱된 광은 그 기록면으로부터 반사되어 빔 스플리트(14)에서 필드 렌즈(18)로 반사되고, 필드 렌즈(18)를 거쳐 광 검출기(22)로 입사된다. 광 검출기(22)는 입사된 빔을 복조하여 원래의 신호로 재생한다.
근래에, 하나의 시스템으로서 두께가 다른 두가지 종류의 디스크에 기록된 데이터를 선택적으로 읽을 수 있도록 하는 듀얼 포커스 광 픽업 장치가 제안되어있다. 이러한 듀얼 포커스 광 픽업 장치는 트윈 렌즈를 이용한 광 픽업 장치(도 2 참조), 홀로그램 방식을 이용한 광 픽업 장치(도 3도 참조)와 LCD 셔터 방식을 이용한 광 픽업 장치(도 4 참조)를 포함한다.
도 2에 도시된 듀얼 포커스 광 픽업 장치는 렌즈 홀더(30)상에 DVD용 대물 렌즈(32)와 CD용 대물 렌즈(34)를 장착하고, 렌즈 홀더(30)를 좌우로 이동시킴으로써 DVD(36) 및 CD(38)의 기록면에 촛점을 맞추는 구성을 가지고 있다.
도 3에 도시된 듀얼 포커스 광 픽업 장치는 빔 스플리터(도시안됨)와 대물 렌즈(50)와의 사이에 볼록 렌즈형상의 홀로그램 소자(52)를 배치한 구성을 가지고 있다. 따라서, 대물 렌즈(50)로부터의 1차 회절된 광빔이 0차 회절된 광빔보다 촛점 거리가 멀게함으로써 디스크 트레이상에 장착된 두께가 서로 상이한 두가지의 DVD(36) 및 CD(38)에 기록된 정보를 선택적으로 읽도록 하고 있다.
도 4에 도시된 듀얼 포커스 광 픽업 장치는 LCD 셔터(60)를 대물렌즈(50)와 빔 스플리터(도시안됨) 사이에 배치하여 LCD의 여기 상태에 따라 LCD 셔터(60)의 렌즈 구경을 조절함으로써 DVD(36) 및 CD(38) 기록된 정보를 선택적으로 읽도록하고 있다.
그러나, 상술한 듀얼 포커스 광 픽업 장치는 서로 다른 규격을 갖는 기록 매체를 기록 및 재생하기위한 호환성을 유지하기위한 구성 부품수가 증가되므로 전체 광 픽업 장치의 크기와 중량이 무거워진다는 단점이 있다. 이러한 단점은 또한 광 픽업 장치의 이동 속도를 저하시킴으로써 정보 전송 속도를 저하시키는 요인으로서 작용한다.
또한, 기록 매체를 기록/재생하기위하여 다른 파장을 이용하는 경우, 렌즈의 색수차와 홀로그램의 파장 의존성 때문에 사용이 어려워 이를 위한 다른 방법이 필요하다.
그러므로, 본 발명은 서로 다른 규격의 기록 매체의 기록/재생 억세스 타임을 짧게하여 정보 전송 속도를 증가시킬 수 있는 소형의 멀티 포커싱 광 픽업 장치를 제공하는 것을 그 목적으로한다.
상술한 목적을 달성하기위한 본 발명에 따르면, 서로 상이한 두께를 가지거나, 개구수 또는 파장이 다른 다수의 제 1 내지 제 n 기록 매체에 대하여 정보를 기록/재생하는 멀티 포커스 광 픽업 장치는: 상기 제 1 내지 제 n 기록 매체에 각기 사용되는 제 1 내지 제 n 파장(λ1 내지 λn)의 빔을 발생하는 n개의 광원; 상기 제 1 내지 제 n 기록 매체의 표면으로부터 선택적으로 반사되는 광의 세기를 검출하는 광 검출기; 상기 제 1 내지 제 n 파장의 빔을 각기 대응하는 제 1 내지 제 n 기록 매체의 표면으로 선택적으로 반사하고, 선택되지않은 다른 파장의 빔을 투과하는 제 1 내지 제 n 굴절면을 갖는 제 1 내지 내지 제 n 렌즈의 적층체와, 상기 제 1 렌즈와 접합되어 있는 제 n+1 렌즈와를 구비하는 렌즈 조립체로서, 상기 제 1 내지 제 n굴절면은 기록 매체에 입사하는 빔이 수직으로 입사하도록 경사지게 설치되며, 상기 제 1 렌즈와 상기 n+1 렌즈는 상호 접합되는 경사면을 가지고 있으며, 상기 접합된 경사면은 상기 각각의 제 1 내지 제 n 광원의 광빔을 각기 대응하는 상기 제 1 내지 제 n 굴절면으로 부분적으로 입사시키고 상기 제 1 내지 제 n 기록 매체로부터 반사된 광 빔이 상기 광 검출기로 입사되게하는 빔 스플리터면으로 작용하는 상기 렌즈 조립체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 종래 기술의 일반적인 광 픽업 장치의 구성도,
도 2, 도 3 및 도 4는 종래 기술의 듀얼 포커스 광 픽업 장치의 구성을 각기 도시하는 도면,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라서 구성된 렌즈 조립체를 갖는 듀얼 포커스 광 픽업 장치의 구성을 도시하는 도면,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라서 구성된 렌즈 조립체를 갖는 멀티 포커스 광 픽업 장치의 구성을 도시하는 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110 : 제 1 광원 120 : 제 2 광원
130 : 제 1 렌즈 135 : 제 1 굴절면
140 : 제 2 렌즈 145 : 제 2 굴절면
150 : 제 3 렌즈 155 : 제 3 굴절면
160 : 필드 렌즈 170 : 광 검출기
200 : 렌즈 조립체
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따라서 두께가 상이하거나 기록 및 재생을 위한 사용 파장과 개구수가 상이한 두개의 기록 매체, 예로, 사용 파장이 650 nm 이고, 개구수가 0.6 이며, 0.6 mm 두께를 갖는 DVD와 사용 파장이 780 nm 이고, 개구수가 0.45 이며, 1.2 mm 두께를 갖는 CD 또는 CD-R에 기록된 정보를 판독할 수 있는 듀얼 포커스 광 픽업 장치의 구성을 도시한다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 듀얼 포커스 광 픽업 장치는 제 1 및 제 2 기록 매체, 즉, 0.6 mm 두께의 DVD(112)와 1.2 mm 두께의 CD(122)에 각기 사용되는 제 1 파장(λ1) 및 제 2 파장(λ2)의 빔을 생성하는 2개의 광원(110, 120)과, 다수개의 제 1, 제 2 및 제 3 렌즈(130, 140, 150)가 접합된 렌즈 조립체(200), 제 1 및 제 2 기록 매체(112, 122)의 표면으로부터 반사되는 광의 세기를 검출하는 광 검출기(170)를 포함한다.
렌즈 조립체(200)에서, 제 1 렌즈(130)은 경사면(180)을 갖는 경사 렌즈로서, 제 1 광원(110)으로부터 발생되는 λ1 파장 빔을 반사하고 제 2 광원(120)으로부터 발생되는 λ2 파장 빔을 투과시키는 물질로된 색분리막이 코팅된 제 1 굴절면(135)을 갖는다. 이러한 제 1 굴절면(135)은 그 굴절면에서 반사된 빔이 기록 매체(112)에 대하여 수직이 되도록 설치되어있다.
제 2 렌즈(140)는 제 1 렌즈(130)의 제 1 굴절면(135) 상부의 일부분에 적층된 오목 렌즈로 구성되며, 제 1 렌즈(130)의 제 1 굴절면(135)을 투과한 제 2 광원(120)의 λ2 파장 빔을 반사하는 물질로된 반사막이 코팅된 제 2 굴절면(145)을 갖는다. 제 2 렌즈(140)의 제 2 굴절면(145)은 경사지게 구성되어, 그 굴절면에서 반사된 제 2 파장의 빔이 기록 매체(122)에 대하여 수직이 되도록 설치되어있다.
제 3 렌즈(150)는 제 1 렌즈(130)과 대향되는 경사면을 갖는 경사 렌즈로서, 제 1 굴절면(135) 및 제 2 굴절면(145)으로부터 반사된 λ1 파장 빔 및 λ2 파장 빔이 각기 대응하는 제 1 및 제 2 기록 매체(112, 122)에 입사되도록 제 1 렌즈(130)와 경사면(180)에 대하여 경사지게 접합되어 있다. 이때, 제 1 렌즈(130)와 제 3 렌즈(150)가 접합된 면(180)은 제 1 및 제 2 광원(110, 120)의 광 빔을 부분적으로 제 1 및 제 2 굴절면(135, 145)으로 반사시키고 제 1 및 제 2 기록 매체(112, 122)로부터 반사된 광 빔이 광 검출기로 입사되게하는 빔 스플리터면으로 작용한다. 제 3 렌즈(150)는 또한 기록 매체(112, 122)와 대면하는 일측에 제 1 및 제 2 굴절면(135, 145)으로 반사된 제 1 및 제 2 광원(110, 120)의 광 빔이 기록 매체(112, 122)에 포커스되게하는 제 3 굴절면(155)을 가지고 있다.
본 발명에 따르면, 제 1, 제 2 및 제 3 렌즈(130, 140, 150)가 접합된 렌즈 조립체(200)는 통상의 광 픽업 장치에서 빔 스플리터를 갖는 대물 렌즈로서의 기능을 수행할 수 있다. 또한, 렌즈 조립체(200)는 그 구성상 소형으로서, 제 1 굴절면(135)은 제 3 굴절면(155), λ1 파장의 광 빔을 사용하는 기록 매체의 기판을 포함하여 λ1 파장 및 기판에 대하여 수차가 보정되도록하고, 제 2 굴절면은 제 1 및 제 3 굴절면과 λ2 파장의 광 빔을 사용하는 λ2 파장 및 기판에 대하여 수차가 보정되도록한다.
또한, 렌즈 조립체(200)는 제 3 렌즈(150)의 일 측면에 부착되어 각각의 기록 매체(112, 122)로부터 반사되고, 또 다시 빔 스플리터면(180)을 반사한 빔이 광 검출기(170)로 입사하도록하는 필드 렌즈(160)를 더 구비한다.
상술한 구성을 갖는 본 발명의 일실시예인 듀얼 포커스 광 픽업 장치의 동작에 대하여 설명하면 다음과 같다.
설명에 앞서, 도 5에서는 0.6 mm 두께를 갖는 제 1 기록 매체(112)를 DVD로 가정하고, 이 DVD로부터 정보를 판독하기위한 제 1 광원(110)의 경로는 점선으로 표시하며, 1.2 mm 두께의 제 2 기록 매체(122)를 CD로 가정하고, 이 CD로부터 정보를 판독하는 제 2 광원(120)의 경로는 일점 쇄선으로 표시한다.
먼저, 제 1 광원(110)으로부터 발생된 λ1 파장의 광 빔은 빔 스플리터면(180)을 부분적으로 반사하여 제 1 굴절면(135)으로 입사한다. 이때, 제 1 굴절면(135)에 입사한 λ1 파장의 광 빔은 제 1 굴절면(135)로부터 그대로 반사하여 빔 스플리트면(180)을 투과하여 제 3 굴절면(155)에 의해 기록 매체(112)상에 집광된다. 또한, 기록 매체(112)의 기록면으로부터 반사된 λ1 파장의 광 빔은 제 3 굴절면(155)을 투과하고 빔 스플리터면(180)에서 반사되어 필드 렌즈(160)에 입사하고, 필드 렌즈(160)을 투과하여 광 검출기(170)로 입사된다. 따라서, 광 검출기(170)에 의해 기록 매체(112)로부터 반사된 광 빔으로부터 기록 매체(112)에 기록된 정보가 판독될 수 있다.
상술한 바와 달리, 제 2 광원(120)으로부터 λ2 파장의 광 빔이 발생되면, λ2 파장의 광 빔은 빔 스플리터면(180)을 부분적으로 반사하여 제 1 굴절면(135)으로 입사한다. 이때, 제 1 굴절면(135)에 입사한 λ2 파장의 광 빔은 제 1 굴절면(135)을 투과하여 제 2 굴절면(145)로 입사된다. 제 2 굴절면(145)에 입사된 λ2 파장의 광 빔은 제 2 굴절면(145)으로부터 반사되어 제 3 굴절면(155)에 의해 기록 매체(122)상에 포커스된다. 또한, 기록 매체(122)로부터 반사된 빔은 빔 스플리터면(180)과 필드 렌즈(160)을 거쳐 광 검출기(170)로 입사된다. 따라서, 광 검출기(170)에 의해 기록 매체(122)로부터 반사된 광 빔으로부터 기록 매체(122)에 기록된 정보가 판독될 수 있다.
상술한 설명에 있어서, 본 발명은 렌즈 조립체(200)를 갖는 광 픽업 장치는 두께가 상이한 두가지 종류의 기록 매체에 기록된 정보를 판독하는 듀얼 포커스 광 픽업 장치로서 설명되었지만, 상술한 렌즈 조립체(200)에서 제 2 렌즈(140)를 제외한 구성을 갖는 광 픽업 장치는 한가지 종류의 기록 매체에 대한 일반적인 광 픽업 장치로서 사용될 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명이 일반적인 광 픽업 장치에 대하여 사용되는 경우의 동작은 기록 매체로서 DVD에 기록된 정보를 판독하는 상술한 설명, 즉, 제 1 광원(110)의 광 빔의 경로에 대한 설명으로 대체될 수 있을 것이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예로서, 서로 상이한 두께, 파장 및 개구수를 갖는 다수의 제 1 내지 제 n 기록 매체(D1 내지 Dn)에 대하여 정보를 기록/재생할 수 있는 멀티 포커싱 광 픽업 장치의 구성이 도시된다. 도 6과 도 5에서 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성 요소를 지칭하는 것으로 예시된다.
도 6의 멀티 포커싱 광 픽업 장치는 도 5의 듀얼 포커싱 광 픽업 장치와 달리 다수의 제 1 내지 제 n 기록 매체(D1 내지 Dn)에 대하여 사용할 수 있다는 것이다. 따라서, 다수의 제 1 내지 제 n 기록 매체(D1 내지 Dn)에 대하여 사용되는 제 1 내지 제 n 파장(λ1 내지 λn)의 빔을 발생하는 n개의 광원(S1 내지 Sn)과, 제 1 내지 제 n 파장(λ1 내지 λn)의 빔을 선택적으로 대응하는 제 1 내지 제 n 기록 매체(D1 내지 Dn)에 반사시키는 렌즈 조립체(300)를 포함한다.
도 6의 렌즈 조립체(300)는 제 1 내지 제 n 파장(λ1 내지 λn)의 빔을 각기 대응하는 제 1 내지 제 n 기록 매체(D1 내지 Dn)의 표면으로 선택적으로 반사하고, 선택되지않은 다른 파장의 빔을 투과하는 제 1 내지 제 n 굴절면(R1 내지 Rn)을 갖는 제 1 내지 제 n 렌즈(130-1 내지 130-n)의 적층체와, 제 1 렌즈(130-1)와 접합되어 있는 제 n+1 렌즈(150)와를 구비한다.
제 1 렌즈(130-1)와 제 n+1 렌즈(150)는 경사면을 갖는 경사렌즈로서, 경사면에서 상호 접합된다. 접합된 경사면(180)은 각각의 제 1 내지 제 n 파장의 광빔(λ1 내지 λn)을 각기 대응하는 상기 제 1 내지 제 n 굴절면(R1 내지 Rn)으로 부분적으로 입사시키고 제 1 내지 제 n 기록 매체(D1 내지 Dn)로부터 반사된 광 빔이 광 검출기(170)로 입사되게하는 빔 스플리터면으로 작용한다.
또한, 제 n+1 렌즈(150)는 각각의 제 1 내지 제 n 굴절면(R1 내지 Rn)으로부터 반사된 광 빔이 제 1 내지 제 n 기록 매체(D1 내지 Dn)에 집속되도록 하는 제 n+1 굴절면을 가지며, 제 1 내지 제 n 굴절면(R1 내지 Rn)은 각각의 굴절면에서 반사된 λ1 내지 λn파장의 빔이 제 1 내지 제 n 기록 매체(D1 내지 Dn)에 대하여 수직이 되도록 설치되어있다.
상술한 구성과 동작은 도 5의 렌즈 조립체(200)와 유사하므로 상세한 설명은 생략된다.
그러므로, 본 발명에 따라서 구성된 광 픽업 장치를 사용하는 경우, 두께가 상이하거나 개구수, 사용 파장이 다른 각각의 기록 매체에 대한 호환성을 용이하게 구현할 수 있으며, 광 픽업 장치의 소형화도 가능하여 광 기억 장치의 정보 전송 속도를 증가시킬 수 있는 장점이 제공된다.
Claims (4)
- 기록 매체에 기록된 정보를 판독하는 광 픽업 장치에 있어서,광 빔을 발생하는 광원;상기 기록 매체의 표면으로부터 반사되는 광의 세기를 검출하는 광 검출기;제 1 렌즈와 제 2 렌즈를 구비하는 렌즈 조립체로서, 상기 제 1 렌즈는 경사면을 갖는 경사 렌즈로서, 입사하는 광빔을 상기 기록 매체의 표면으로 반사시키는 제 1 굴절면을 가지며, 상기 제 2 렌즈는 상기 제 1 렌즈의 경사면에 접합되어 있으며, 상기 제 1 렌즈와 제 2 렌즈가 접합된 면은 상기 광원의 광빔을 부분적으로 상기 제 1 굴절면으로 입사시키고 상기 기록 매체로부터 반사된 광 빔을 상기 광 검출기로 입사시키는 빔 스플리터면으로 작용하는 상기 렌즈 조립체를 포함하는 것을 특징으로하는 광 픽업 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 굴절면은 그 굴절면에서 반사된 광 빔이 상기 기록 매체에 대하여 수직이 되도록 설치되어있는 것을 특징으로하는 광 픽업 장치.
- 서로 상이한 두께를 갖는 다수의 제 1 내지 제 n 기록 매체에 대하여 정보를 기록/재생하는 멀티 포커스 광 픽업 장치에 있어서,상기 제 1 내지 제 n 기록 매체에 각기 사용되는 제 1 내지 제 n 파장(λ1 내지 λn)의 빔을 발생하는 n개의 광원;상기 제 1 내지 제 n 기록 매체의 표면으로부터 선택적으로 반사되는 광의 세기를 검출하는 광 검출기;상기 제 1 내지 제 n 파장의 빔을 각기 대응하는 제 1 내지 제 n 기록 매체의 표면으로 선택적으로 반사하고, 선택되지않은 다른 파장의 빔을 투과하는 제 1 내지 제 n 굴절면을 갖는 제 1 내지 내지 제 n 렌즈의 적층체와, 상기 제 1 렌즈와 접합되어 있는 제 n+1 렌즈와를 구비하는 렌즈 조립체로서, 상기 제 1 렌즈와 상기 n+1 렌즈는 상호 접합되는 경사면을 가지고 있으며, 상기 접합된 경사면은 상기 각각의 제 1 내지 제 n 광원의 광빔을 각기 대응하는 상기 제 1 내지 제 n 굴절면으로 부분적으로 입사시키고 상기 제 1 내지 제 n 기록 매체로부터 반사된 광 빔이 상기 광 검출기로 입사되게하는 빔 스플리터면으로 작용하는 상기 렌즈 조립체를 포함하는 것을 특징으로하는 멀티 포커스 광 픽업 장치.
- 제 3 항에 있어서,상기 제 1 내지 제 n 굴절면은 각각의 굴절면에서 반사된 λ1 내지 λn파장의 빔이 상기 제 1 내지 제 n 기록 매체에 대하여 수직이 되도록 설치되어있는 것을 특징으로하는 멀티 포커스 광 픽업 장치.
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|---|---|---|---|
| KR1019970078369A KR19990058278A (ko) | 1997-12-30 | 1997-12-30 | 멀티 포커스 광 픽업 장치 |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR19990058278A true KR19990058278A (ko) | 1999-07-15 |
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| KR1019970078369A KR19990058278A (ko) | 1997-12-30 | 1997-12-30 | 멀티 포커스 광 픽업 장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR19990058278A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100464426B1 (ko) * | 2002-08-08 | 2005-01-03 | 삼성전자주식회사 | 이형 렌즈 및 이를 채용한 광픽업 |
-
1997
- 1997-12-30 KR KR1019970078369A patent/KR19990058278A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100464426B1 (ko) * | 2002-08-08 | 2005-01-03 | 삼성전자주식회사 | 이형 렌즈 및 이를 채용한 광픽업 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |