WO2004040344B1 - 光合分波器及び光合分波器の製造方法 - Google Patents

光合分波器及び光合分波器の製造方法

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Kazuki Fukuda
Yoichi Nakanishi
Masayasu Ohnishi
Hirokazu Tanaka
Tetsuya Onishi
Ryo Yamamoto
Nobuki Yamase
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Koichi Furusawa
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Hirokazu Tanaka
Tetsuya Onishi
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Nobuki Yamase
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Claims

補正書の請求の範囲 [ 2 0 04年 4月 22日 （22.04. 04) 国際事務局受理： 出願当初の請求の範囲 2-25及び 28は補正された；他の請求の範囲は変更なし。 ]
1 . 透過波長域が互いに異なる複数の波長選択素子と光反射面とを対向させることによ り、 光反射面と各波長選択素子との間で光を反射させながら導光すると共に波長の異なる 光を合波又は分波させる導光手段を構成し、
複数波長の光を伝送させるための伝送手段を、 前記導光手段内を導光する複数の波長又 は波長域の光に結合させ、
光軸方向が前記波長選択素子の配列方向にほぼ垂直となるようにして前記導光手段に対 して前記伝送手段と同じ側に複数の光入出力手段を配置し、
前記各波長選択素子を透過した光の光軸方向をそれぞれ光入出力手段の光軸方向と平行 に変換し、 あるいは光入出力手段の光軸方向と平行な光をそれぞれ前記各波長選択素子を 透過する光の光軸方向に変換させるための偏向素子を光入出力手段と前記各波長選択素子 との間に設けたことを特徴とする光合分波器。
2 . (補正後） 光反射面と、 該光反射面に平行な面内に配列された透過波長が互いに異 なる複数の第 1の波長選択素子と、 該光反射面に平行な面内に配列された透過波長が互い に異なる複数の第 2の波長選択素子とからなり、 光反射面と第 1の各波長選択素子との間 で光を反射させながら導光すると共に波長の異なる光を合波させ、 また、 光反射面と第 2 の各波長選択素子との間で光を反射させながら導光すると共に波長の異なる光を分波させ る導光手段と、
複数波長の光を伝送させるための伝送手段と、
光軸が前記第 1の波長選択素子を配列された面とほぼ垂直となるようにして、 前記第 1 の波長選択素子の配列方向に沿って配置された複数の光入力手段と、
光軸が前記第 2の波長選択素子を配列された面とほぼ垂直となるようにして、 前記第 2 の波長選択素子の配列方向に沿って配置された複数の光出力手段と、
前記光入力手段に対向させて配置された、 透過する光の光軸方向を曲げるための 1つ又 は複数の第 1の偏向素子と、
前記光出力手段に対向させて配置された、 透過する光の光軸方向を曲げるための 1つ又 は複数の第 2の偏向素子と、
前記導光手段の光反射面と第 1の波長選択素子との間で合波された一組の複数波長の光 を前記伝送手段へ導いて前記伝送手段に結合させると共に、 前記伝送手段を伝送されてき た別な一組の複数波長の光を前記導光手段の光反射面と第 2の波長選択素子との間へ導い て導光させる光分岐手段とを備え、
前記光入力手段が、 前記第 1の偏向素子を介してそれぞれ一組の複数波長の光のうち各 波長の光を出射して前記導光手段の第 1の波長選択素子へ斜めに入射させ、
前記光出力手段が、 それぞれ前記導光手段の第 2の波長選択素子から斜めに出射される 別な一組の複数波長の光のうち各波長の光を前記第 2の偏向素子を介して受光しているこ とを特徴とする光合分波器。
3 . (補正後） 前記光分岐手段は、
前記伝送手段により送出される前記一組の複数波長の光と、 前記伝送手段により送られ てきた前記別な一組の複数波長の光とを合分波させるフィルタと、 ， 前記導光手段の光反射面と第 1の波長選択素子との間で合波された一組の複数波長の光 を前記伝送手段へ導くための光ファイバやコア、 プリズム、 ミラ一等の光伝達手段と、 前 記フィルタで分離された前記別な一組の複数波長の光を導光手段の第 2の波長選択素子へ 導くための光ファイバやコア、 プリズム、 ミラー等の光伝達手段とのうち少なくとも一方
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補正された用紙 （条約第 19条) の光伝達手段とを備えた、 請求項 2に記載の光合分波器。
4 . (補正後） 前記伝送手段が光ファイバによって構成され、 前記光入力手段が発光素 子によって構成され、 前記光出力手段が受光素子によって構成されていることを特徴とす る、 請求項 2に記載の光合分波器。
5 . (補正後） 光反射面と、 該光反射面に平行な面内に配列された透過波長が互いに異 なる複数の第 1の波長選択素子とからなり、 光反射面と第 1の各波長選択素子との間で光 を反射させながら導光すると共に波長の異なる光を合波させる導光手段と、
前記導光手段の光反射面と反対側の面に対向させて、 前記第 1の波長選択素子とほぼ平 行となるように配置された導光板と、
複数波長の光を伝送させるための伝送手段と、
光軸が前記導光板にほぼ垂直な方向を向くようにして、 前記第 1の波長選択素子の配列 方向に沿って前記導光板の上に配置された複数の発光素子と、
光軸が前記導光板にほぼ垂直な方向を向くようにして、 前記導光板の上に配置された受 光素子と、
前記発光素子に対向させて配置された、 透過する光の光軸方向を曲げるための 1つ又は 複数の偏向素子と、
前記受光素子と前記導光板との間に設けられた、 透過波長が互レ、に異なる複数の第 2の 波長選択素子と、
前記導光手段の光反射面と波長選択素子との間で合波された一組の複数波長の光を前記 伝送手段へ導いて前記伝送手段に結合させると共に、 前記伝送手段を伝送されてきた別な 一組の複数波長の光を前記導光板へ導いて導光させる光分岐手段とを備え、
前記発光素子が、 前記第 1の偏向素子を介してそれぞれ一組の複数波長の光のうち各波 長の光を出射して前記導光手段の第 1の波長選択素子へ斜めに入射させ、
前記光出力手段が、 それぞれ前記導光板内を導光する別な一組の複数波長の光のうち各 波長の光を前記第 2の偏向素子を介して受光していることを特徴とする光合分波器。
6 . (補正後） 一対の透明な基板の間に形成された光反射面と、 両透明基板の外面に配 列された透過波長が互いに異なる複数の波長選択素子とからなり、 光反射面と各波長選択 素子との間で光を反射させながら各透明基板内で導光する導光手段と、
光軸が一対の前記透明基板のうち一方の透明基板の前記波長選択素子を配列された面と ほぼ垂直となるように配置された、 複数の波長又は波長域の光を伝送させるための伝送手 段と、
光軸が前記一方の透明基板の前記波長選択素子を配列された面とほぼ垂直となるように して、 前記導光手段に対して前記伝送手段と同じ側に配置された、 複数の第 1の光入出力 手段と、
光軸が他方の透明基板の前記波長選択素子を配列された面とほぼ垂直となるようにし て、 前記導光手段に対して前記伝送手段と反対側に配置された、 複数の第 2の光入出力手 段と、
前記伝送手段及び前記第 1の光入出力手段に対向させて配置された、 透過する光の光軸 方向を曲げるための 1つ又は複数の第 1の偏向素子と、
前記第 2の光入出力手段に対向させて配置された、 透過する光の光軸方向を曲げるため の 1つ又は複数の第 2の偏向素子とを備え、
前記伝送手段が、 前記第 1の偏向素子を介して前記導光手段の両透明基板内の複数波長 の光に結合され、 前記第 1の光入出力手段が、 前記第 1の偏向素子を介して前記導光手段
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補正された用紙 （条約第 19条) の一方の面に配列されている各波長選択素子を通過する光と結合され、 前記第 2の光入出 力手段が、， 前記第 2の偏光素子を介して前記導光手段の他方の面に配列されている各波長 選択素子を通過する光と結合されていることを特徴とする光合分波器。
7 . (補正後） 一対の透明な基板の間に形成された光反射面と、 両透明基板の外面に配 列された透過波長が互いに異なる複数の波長選択素子とからなり、 光反射面と各波長選択 素子との間で光を反射させながら各透明基板内で導光する導光手段と、
複数の波長又は波長域の光を伝送させるための第 1の光ファイバと特定の波長又は波長 域の光を伝送させるための複数本の第 2の光ファイバとが配列され、 各光ファイバの光軸 がー対の前記透明基板のうち一方の透明基板の前記波長選択素子を配列された面とほぼ垂 直となるように配置された第 1の光ファイバアレイと、
特定の波長又は波長域の光を伝送させるための複数本の第 3の光ファイバが配列され、 各光ファイバの光軸が他方の透明基板の前記波長選択素子を配列された面とほぼ垂直とな るように配置された第 2の光ファイバアレイと、
前記赘 1の光ファイバ及び前記第 2の光ファイバに対向させて配置された、 透過する光 の光軸方向を曲げるための 1つ又は複数の第 1の偏向素子と、
前記第 3の光ファイバに対向させて配置された、 透過する光の光軸方向を曲げるための 1つ又は複数の第 2の偏向素子とを備え、
前記第 1の光ファイバが、 前記第 1の偏向素子を介して前記導光手段の両透明基板内の 複数波長の光に結合され、 前記第 2の光ファイバが、 前記第 1の偏向素子を介して前記導 光手段の一方の面に配列されている各波長選択素子を通過する光と結合され、 前記第 3の 光ファイバが、 前記第 2の偏光素子を介して前記導光手段の他方の面に配列されている各 波長選択素子を通過する光と結合されていることを特徴とする光合分波器。
8 . (補正後） 前記伝送手段と前記導光手段との間の光路途中に反射防止膜を設けたこ とを特徴とする、 請求項 1に記載の光合分波器。
9 . (補正後） 光反射面と、 該光反射面に平行な面内に配列された透過波長域が互いに 異なる複数の波長選択素子とからなり、 光反射面と各波長選択素子との間で光を反射させ ながら導光すると共に波長の異なる光を合波又は分波させる導光手段と、
複数の 長又は波長域の光を伝送させるための第 1の光ファイバと、 特定の波長又は波 長域の光を.伝送させるための複数本の第 2の光ファイバとが配列され、 各光ファイバの光 軸が前記波長選択素子を配列された面とほぼ垂直となるように配置された光ファイバァレ ィと、
前記第 1の光ファイバ及び第 2の光ファイバに対向させて配置された、 透過する光の光 軸方向を曲げるための 1つ又は複数の偏向素子とを備え、
前記第 1の光ファイバが、 前記導光手段に斜めに入出射する複数波長の光に前記偏向素 子を介して結合され、 前記第 2の光ファイバが、 前記導光手段に斜めに入出射する各波長 の光にそれぞれ前記偏向素子を介して結合されていることを特徴とする光合分波器。
1 0 . (補正後） 前記偏向素子は、 前記光ファイバアレイの端面に接合一体化されてい ることを特徴とする、 請求項 9に記載の光合分波器。
1 1 . (補正後） 前記導光手段、 前記偏向素子および前記光ファイバアレイをケース内 に納めて封止したことを特徴とする、 請求項 9に記載の光合分波器。
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補正された用紙 （条約第 19条)
1 2 . (補正後） 光反射面と、 該光反射面に平行な面内に配列された透過波長域が互い に異なる複数の波長選択素子とからなり、 光反射面と各波長選択素子との間で光を反射さ せながら導光すると共に波長の異なる光を合波又は分波させる導光手段と、
光軸が前記波長選択素子を配列された面とほぼ垂直となるように配置された、 複数波長 の光を伝送させるための伝送手段と、
光軸が前記波長選択素子を配列された面とほぼ垂直となるように配置された、 それぞれ 特定の波長の光を出力する複数の発光素子と、
前記伝送手段及び前記発光素子に対向させて配置された、 透過する光の光軸方向を曲げ るための 1つ又は複数の偏向素子とを備え、
前記伝送手段が、 前記導光手段から斜めに出射する複数波長の光に前記偏向素子を介し て結合され、 前記発光素子が、 前記偏向素子を介して各波長の光を出射して前記導光手段 に斜めに入射させていることを特徴とする光合分波器。
1 3 . (補正後） 光反射面と、 該光反射面に平行な面内に配列された透過波長が互いに 異なる複数の波長選択素子とからなり、 光反射面と各波長選択素子との間で光を反射させ ながら導光すると共に波長の異なる光を合波又は分波させる導光手段と、
光軸が前記波長選択素子を配列された面とほぼ垂直となるように配置された、 複数波長 の光を伝送させるための伝送手段と、
光軸が前記波長選択素子を配列された面とほぼ垂直となるように配置された複数の受光 素子と、
前記伝送手段及び前記受光素子に対向させて配置された、 透過する光の光軸方向を曲げ るための 1つ又は複数の偏向素子とを備え、
前記伝送手段が、 前記導光手段に斜めに入射する複数波長の光に前記偏向素子を介して 結合され、 前記受光素子が、 前記導光手段から斜めに出射される各波長の光をそれぞれ前 記偏向素子を介して受光していることを特徴とする光合分波器。
1 4 . (補正後） 光反射面と、 該光反射面に平行な面内に配列された透過波長が互いに 異なる複数の波長選択素子とからなり、'光反射面と各波長選択素子との間で光を反射させ ながら導光すると共に波長の異なる光を合波又は分波させる導光手段と、 ， 光軸が前記波長選択素子を配列された面とほぼ垂直となるように配置された複数の光入 力手段と、
光軸が前記波長選択素子を配列された面とほぼ垂直となるようにして、 前記光入力手段 とともに前記波長選択素子の配列方向に沿って配置された、 複数波長の光を伝送させるた めの第 1の伝送手段と、
光軸が前記波長選択素子を配列された面とほぼ垂直となるように配置された複数の光出 力手段と、
光軸が前記波長選択素子を配列された面とほぼ垂直となるようにして、 かつ、 前記光入 力手段及び前記第 1の伝送手段の配列方向とほぼ平行となるようにして、 前記光出力手段 とともに前記波長選択素子の配列方向に沿って配置された、 複数波長の光を伝送させるた めの第 2の伝送手段と、
前記光入力手段及び前記第 1の伝送手段に対向させて配置された、 透過する光の光軸方 向を曲げるための 1つ又は複数の第 1の偏向素子と、
前記光出力手段及び前記第 2の伝送手段に対向させて配置された、 透過する光の光'軸方 向を曲げるための 1つ又は複数の第 2の偏向素子とを備え、
前記光入力手段が、 前記偏向素子を介してそれぞれ一組の複数波長の光のうち各波長の 光を出射して前記導光手段に斜めに入射させ、， 前記第 1の伝送手段が、 前記導光手段から
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補正された用紙 （条約第 19条) 斜めに出射する前記一組の複数波長の光に前記偏向素子を介して結合され、
前記第 2の伝送手段が、 前記導光手段に斜めに入射する別な一組の複数波長の光に前記 第 2の偏向素子を介して結合され、 前記光出力手段が、 それぞれ前記導光手段から斜めに 出射される前記別な一組の複数波長の光のうち各波長の光を前記第 2の偏向素子を介して 受光していることを特徴とする光合分波器。
1 5 . (補正後） 前記一組の複数波長の光と前記別な一組の複数波長の光とは、 複数の 同一波長の光であって、
前記複数波長の光は、 前記第 1の伝送手段と前記光入力手段との間における光路長が長 い順序で、 前記第 2の伝送手段と前記光出力手段との間における光路長が順次短くなって いることを特徴とする、 請求項 1 4に記載の光合分波器。
1 6 . (捕正後） 前記導光手段は、透明な基板の表面に前記各波長選択素子が形成され、 前記透明な基板の裏面に前記光反射面が形成されたものであることを特徴とする、 請求項 1、 2、 5、 9、 1 2、 1 3又は 1 4に記載の光合分波器。
1 7 . (補正後） 前記導光手段は、 裏面に前記光反射面を形成された透明な第 1の基板 の上に、 表面に前記各波長選択素子を複数並べられた透明な第 2分基板を接合させたもの であることを特徴とする、 請求項 1、 2、 5、 9、 1 2、 1 3又は 1 4に記載の光合分波 ¾S。
1 8 . (補正後） 前記導光手段は、 裏面に前記光反射面を形成された透明な第 1の基板 の上に、 それぞれの表面に個々の前記波長選択素子を形成された複数の透明な第 2の基板 を並べて接合させたものであることを特徴とする、 請求項 1、 2、 5、 9、 1 2、 1 3又 は 1 4に記載の光合分波器。
1 9 . (補正後） 前記導光手段は、 重ねられた一対の透明な基板の間に前記各波長選択 素子が形成され、 前記基板のうち裏面側に位置する基板の裏面に前記光反射面が形成され ていることを特徴とする、 請求項 1、 2、 5、 9、 1 2、 1 3又は 1 4に記載の光合分波
2 0 . (補正後） 前記導光手段の前記波長選択素子を形成されている面と前記偏向素子 とを対向させ、 前記導光手段と前記偏向素子との間にスぺーサーを介在させたことを特徴 とする、 請求項 1、 2、 5、 9、 1 2、 1 3又は 1 4に記載の光合分波器。
2 1 . (補正後） 前記スぺーサ一は、 前記偏向素子と一体成形されていることを特徴と する、 請求項 2 0に記載の光合分波器。
2 2 . (補正後）前記各波長選択素子の表面を保護層により被覆したことを特徴とする、 請求項 1、 2、 5、 9、 1 2、 1 3又は 1 4に記載の光合分波器。
2 3 . (補正後） 前記偏向素子は、 その中心軸の回りに回転対称となっていないレンズ によって構成されていることを特徴とする、 請求項 1、 2、 5、 6、 7、 9、 1 2、 1 3 又は 1 4に記載の光合分波器。
(補正後） 前記偏向素子は、 透過する光束の断面における中心が、 その光軸から
43
補正された用紙 （条約第 19条) ずれるように配置された球面レンズ、 非球面レンズ又はアナモルフィックレンズによって 構成されていることを特徴とする、 請求項 1、 2、 5、 6、 7、 9、 1 2、 1 3又は 1 4 に記載の光合分波器。
2 5 . (補正後） 前記偏向素子は、 プリズム及ぴレンズによって構成されていることを 特徴とする、 請求項 1、 2、 5、 6、 7、 9、 1 2、 1 3又は 1 4に記載の光合分波器。
2 6 . 前記プリズムが透明基板の一方の面に形成され、 前記レンズが前記透明基板の他 方の面に前記プリズムと対向するように設けられていることを特徴とする、 請求項 2 5に 記載の光合分波器。
2 7 . 前記プリズムは前記導光手段の表面に一体に形成され、 前記レンズが前記プリズ ムと対向する位置に配置されていることを特徴とする、 請求項 2 5に記載の光合分波器。
2 8 . (補正後） 前記波長選択素子は、 フィルタ又は回折素子によって構成されている ことを特徴とする、 請求項 1、 2、 5、 6、 7、 9、 1 2、 1 3又は 1 4に記載の光合分 波 ¾=。
2 9 . 光反射面と、 該光反射面に平行な面内に配列された透過波長が互いに異なる複数 の波長選択素子とからなり、 光反射面と各波長選択素子との間で光を反射させながら導光 すると共に複数波長の光を合波又は分波する導光手段を備えた光合分波器の製造方法であ つて、
前記導光手段は、
裏面に前記光反射面が形成される透明な基板上に、 透過波長域が互いに異なる薄膜状の 前記波長選択素子を複数並べて波長選択素子層を形成する工程と、
前記波長選択素子層の表面に透明な別の基板を接合させて前記一対の基板間に前記波長 選択素子層を挟み込む工程と
により作製されることを特徴とする光合分波器の製造方法。
3 0 . 光反射面と、 該光反射面に平行な面内に配列された透過波長が互いに異なる複数 の波長選択素子とからなり、 光反射面と各波長選択素子との間で光を反射させながら導光 すると共に複数波長の光を合波又は分波する導光手段を備えた光合分波器の製造方法であ つて、
透過波長域が互いに異なる薄膜状の前記波長選択素子を複数並べて構成された波長選択 素子層を一対の親基板間に挟み込んで一体化した後、 積層された親基板を断裁することに よつて複数個の前記導光手段を作製されることを特徴とする光合分波器の製造方法。
3 1 . 光反射面と、 該光反射面に平行な面内に配列された透過波長が互いに異なる複数 の波長選択素子とからなり、 光反射面と各波長選択素子との間で光を反射させながら導光 すると共に複数波長の光を合波又は分波する導光手段を備えた光合分波器の製造方法であ つて、
前記導光手段は、 裏面に前記光反射面が形成される透明な基板上に、 透過波長域が異な る薄膜状の前記波長選択素子を複数並べて波長選択素子層を形成する工程により作製され ることを特徴とする光合分波器の製造方法。
3 2 . 光反射面と、 該光反射面に平行な面内に配列された透過波長が互いに異なる複数
44
補正された用紙 （条約第 19条) の波長選択素子とからなり、 光反射面と各波長選択素子との間で光を反射させながら導光 すると共に複数波長の光を合波又は分波する導光手段を備えた光合分波器の製造方法であ つて、
前記導光手段は、
透過波長域が異なる薄膜状の前記各波長選択素子を透明な第 2の基板の上に複数並べて 波長選択素子層を形成する工程と、
裏面に前記光反射面が形成される透明な第 1の基板の上に、 前記第 2の基板を接合させ る工程と
により作製されることを特徴とする光合分波器の製造方法。
3 3 . 光反射面と、 該光反射面に平行な面内に配列された透過波長が互いに異なる複数 の波長選択素子とからなり、 光反射面と各波長選択素子との間で光を反射させながら導光 すると共に複数波長の光を合波又は分波する導光手段を備えた光合分波器の製造方法であ つて、
前記導光手段は、
透過波長域が異なる薄膜状の前記各波長選択素子をそれぞれ複数の透明な第 2の基板上 に形成する工程と、
裏面に前記光反射面が形成される透明な第 1の基板の上に、 透過波長域が異なる波長選 択素子を有する複数の前記第 2の基板を並べて接合させる工程と
により作製されることを特徴とする光合分波器の製造方法。
3 4 . 第 2の基板上に波長選択素子を形成する前記工程においては、 複数枚の親基板の 上にそれぞれ透過波長域が異なる前記波長選択素子を形成し、 それぞれの親基板を裁断す ることによつて波長選択素子が形成された前記第 2の基板を形成することを特徴とする、 請求項 3 3に記載の光合分波器の製造方法。
3 5 . 第 2の基板上に波長選択素子を形成する前記工程においては、 複数枚の親基板の 上にそれぞれ透過波長域が異なる前記波長選択素子を形成し、 これらの親基板を並べて一 括して裁断することにより、 透過波長域の異なる波長選択素子を形成された一組の第 2の 基板を形成することを特徴とする、 請求項 3 3に記載の光合分波器の製造方法。
3 6 . 裏面に光反射面を形成された第 1の基板と、 偏向素子となる複数のプリズムを表 面に形成された第 2の基板との間に、 透過波長が互いに異なる複数の波長選択素子を挟み 込まれ、 光反射面と各波長選択素子との間で光を反射させながら導光すると共に複数波長 の光を合波又は分波する導光手段を備えた光合分波器の製造方法であって、
複数枚のプレートを重ね合わせ、 重ねられたプレー卜の端面を重ね合わされた方向に対 して傾斜するように平面状に加工する工程と、
前記プレートを再配列させることにより、 傾斜した端面の並びによつて複数の前記プリ ズムの反転パターンを構成する工程と、
前記再配列されたプレートを少なくとも成形金型の一部に用いて前記第 2の基板の表面 に前記プリズムを成形する工程と、
を備えた光合分波器の製造方法。
45
補正された用紙 （条約第 19条)

条約第 1 9条 （1 ) に基づく説明書

請求の範囲第 2— 5項の捕正は、 旧請求の範囲第 1 0— 1 3項をそれぞれ請求 の範囲第 2— 5項に繰り上げたものである。 請求の範囲第 6、 7項の補正は、 旧請求の範囲第 2 1、 2 2項をそれぞれ請求 の範囲第 6、 7項に繰り上げたものである。 請求の範囲第 8— 1 5項の捕正は、 旧請求の範囲第 2— 9項をそれぞれ請求の 範囲第 8— 1 5項に繰り下げたものである。 請求の範囲第 1 6— 2 2項の補正は、 旧請求の範囲第 1 4一 2 0項をそれぞれ 請求の範囲第 1 6— 2 2項に繰り下げたものである。 また、 請求の範囲第 3項、 第 4項、 第 1 0項、 第 1 1項、 第 1 5— 2 5項、 第 2 8項においては、 引用する請求の範囲の項の番号を補正した。

(以上)

46

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