JPH10113329A - 内視鏡の対物光学系 - Google Patents
内視鏡の対物光学系Info
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- JPH10113329A JPH10113329A JP8270212A JP27021296A JPH10113329A JP H10113329 A JPH10113329 A JP H10113329A JP 8270212 A JP8270212 A JP 8270212A JP 27021296 A JP27021296 A JP 27021296A JP H10113329 A JPH10113329 A JP H10113329A
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- objective optical
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 内視鏡の視野範囲のどの方向から入射するレ
ーザ光も除去し鮮明な被写体画像が得られる内視鏡の対
物光学系を提供する。 【解決手段】 本発明による内視鏡の対物光学系は、図
示しない物体側から順に、負レンズ２，レーザ光に対す
る透過率特性を異にする干渉フィルタＡ，Ｂが施された
フィルタ３，正レンズ４，赤外光カットフィルタ５，接
合正レンズからなる正レンズ群６，及びＣＣＤカバーガ
ラス７が配置されて構成される。又、干渉フィルタＢの
近傍には、絞り８が設けられている。
ーザ光も除去し鮮明な被写体画像が得られる内視鏡の対
物光学系を提供する。 【解決手段】 本発明による内視鏡の対物光学系は、図
示しない物体側から順に、負レンズ２，レーザ光に対す
る透過率特性を異にする干渉フィルタＡ，Ｂが施された
フィルタ３，正レンズ４，赤外光カットフィルタ５，接
合正レンズからなる正レンズ群６，及びＣＣＤカバーガ
ラス７が配置されて構成される。又、干渉フィルタＢの
近傍には、絞り８が設けられている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、体腔内の患部を観
察しながらレーザ光を照射して治療するためのレーザ治
療装置を併用する内視鏡の対物光学系に関する。
察しながらレーザ光を照射して治療するためのレーザ治
療装置を併用する内視鏡の対物光学系に関する。
【０００２】
【従来の技術】今日、体腔内に細長い挿入部を挿入する
ことにより内臓の観察を行う内視鏡が広く用いられてい
る。又、必要に応じて、内視鏡により体腔内の患部を観
察しながら各種の治療処置が行われている。特に、体腔
内の患部を切開，切除或いは凝固するためのレーザ治療
装置を備えた内視鏡を用いた治療が急速に普及してきて
いる。このレーザ治療装置の治療用レーザとしては、従
来から波長が１０６０ｎｍのＹＡＧレーザがよく用いら
れている。
ことにより内臓の観察を行う内視鏡が広く用いられてい
る。又、必要に応じて、内視鏡により体腔内の患部を観
察しながら各種の治療処置が行われている。特に、体腔
内の患部を切開，切除或いは凝固するためのレーザ治療
装置を備えた内視鏡を用いた治療が急速に普及してきて
いる。このレーザ治療装置の治療用レーザとしては、従
来から波長が１０６０ｎｍのＹＡＧレーザがよく用いら
れている。
【０００３】更に、容易に内視鏡による検査が行えるよ
うに、内視鏡の先端部や接眼部に固体撮像素子（以下、
ＣＣＤと称す）を配設し、モニタを通して観察する電子
内視鏡装置が用いられるようになった。しかし、ＣＣＤ
は、近赤外光に対する感度が比較的高いため、ＹＡＧレ
ーザによる治療を行うと治療部位からの近赤外波長領域
の反射光がＣＣＤに入射し、観察画面が極端に明るくな
り過ぎて被写体画像の観察が困難になるという不具合が
発生する。そこで、このような不具合を解消するため
に、従来から、内視鏡の対物光学系中におよそ９５０〜
１２００ｎｍの波長の光を除去し得る赤外光除去フィル
タが配置されている。
うに、内視鏡の先端部や接眼部に固体撮像素子（以下、
ＣＣＤと称す）を配設し、モニタを通して観察する電子
内視鏡装置が用いられるようになった。しかし、ＣＣＤ
は、近赤外光に対する感度が比較的高いため、ＹＡＧレ
ーザによる治療を行うと治療部位からの近赤外波長領域
の反射光がＣＣＤに入射し、観察画面が極端に明るくな
り過ぎて被写体画像の観察が困難になるという不具合が
発生する。そこで、このような不具合を解消するため
に、従来から、内視鏡の対物光学系中におよそ９５０〜
１２００ｎｍの波長の光を除去し得る赤外光除去フィル
タが配置されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、安価
であり、装置の小型化を図れる等の理由から、半導体レ
ーザ，ＹＡＧレーザの第２高波長（波長５３０ｎｍ）を
用いたＫＴＰレーザ等の多様なレーザの使用が望まれて
いる。しかしながら、前述の従来装置に半導体レーザや
ＫＴＰレーザの治療装置を用いる場合には、半導体レー
ザやＫＴＰレーザの波長域は赤外光とは異なるため、前
記赤外光除去フィルタを透過してしまい、得られる画像
の劣化を免れない。
であり、装置の小型化を図れる等の理由から、半導体レ
ーザ，ＹＡＧレーザの第２高波長（波長５３０ｎｍ）を
用いたＫＴＰレーザ等の多様なレーザの使用が望まれて
いる。しかしながら、前述の従来装置に半導体レーザや
ＫＴＰレーザの治療装置を用いる場合には、半導体レー
ザやＫＴＰレーザの波長域は赤外光とは異なるため、前
記赤外光除去フィルタを透過してしまい、得られる画像
の劣化を免れない。
【０００５】そこで、このような種々のレーザを用いる
場合にも対応可能な内視鏡の光学系が、特開昭６３−１
４８２２５号，実公平５−３５３７４号，及び実開平６
−６３００９号公報等により提案されている。これらの
内視鏡の対物光学系は、何れも対物光学系を構成する各
光学部材に対し垂直（入射角０°）に入射するレーザ光
を除去し得るフィルタが対物光学系内に設けられている
ものである。例えば、図７は実開平６−６３００９号公
報に開示されている内視鏡の対物光学系の構成を示す図
であるが、対物光学系３１に対し垂直に入射するレーザ
光を除去するためのレーザ光カットフィルタ３２が対物
光学系３１内に配置されている。
場合にも対応可能な内視鏡の光学系が、特開昭６３−１
４８２２５号，実公平５−３５３７４号，及び実開平６
−６３００９号公報等により提案されている。これらの
内視鏡の対物光学系は、何れも対物光学系を構成する各
光学部材に対し垂直（入射角０°）に入射するレーザ光
を除去し得るフィルタが対物光学系内に設けられている
ものである。例えば、図７は実開平６−６３００９号公
報に開示されている内視鏡の対物光学系の構成を示す図
であるが、対物光学系３１に対し垂直に入射するレーザ
光を除去するためのレーザ光カットフィルタ３２が対物
光学系３１内に配置されている。
【０００６】ところで、内視鏡では患者の苦痛低減のた
めに内視鏡の外径を細くすることと並んで、挿入部の先
端の硬質部をできるだけ短くすることが望まれている。
そのためには、対物レンズの全長ができるだけ短いこと
が望ましい。その一方で、内視鏡において挿入や観察を
容易に行えるようにするにはある程度広い範囲が一度に
見えることが必要であるため、内視鏡の対物レンズは視
野角が１００°から１５０°程度の広画角のものが使用
されることが多い。このように、広角であるにも拘わら
ずレンズ全長を短くしようとすると、結像光線が対物レ
ンズ中の各レンズやフィルタ等に入射する際の入射角が
大きくなってしまう。このため、レーザ照射された患部
からの反射光はレーザカットフィルタを通過するときに
入射角も大きくなり、従来の構成ではレーザ光を充分に
除去することができなくなってしまう。
めに内視鏡の外径を細くすることと並んで、挿入部の先
端の硬質部をできるだけ短くすることが望まれている。
そのためには、対物レンズの全長ができるだけ短いこと
が望ましい。その一方で、内視鏡において挿入や観察を
容易に行えるようにするにはある程度広い範囲が一度に
見えることが必要であるため、内視鏡の対物レンズは視
野角が１００°から１５０°程度の広画角のものが使用
されることが多い。このように、広角であるにも拘わら
ずレンズ全長を短くしようとすると、結像光線が対物レ
ンズ中の各レンズやフィルタ等に入射する際の入射角が
大きくなってしまう。このため、レーザ照射された患部
からの反射光はレーザカットフィルタを通過するときに
入射角も大きくなり、従来の構成ではレーザ光を充分に
除去することができなくなってしまう。
【０００７】本発明は前記のような従来技術の有する問
題点に鑑みなされたものであり、その目的は内視鏡の視
野範囲のどの方向から入射するレーザ光も除去し鮮明な
被写体画像が得られる内視鏡の対物光学系を提供するこ
とにある。又、コンパクトに構成された内視鏡の対物光
学系を提供することも目的としている。
題点に鑑みなされたものであり、その目的は内視鏡の視
野範囲のどの方向から入射するレーザ光も除去し鮮明な
被写体画像が得られる内視鏡の対物光学系を提供するこ
とにある。又、コンパクトに構成された内視鏡の対物光
学系を提供することも目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明による内視鏡の対物光学系は、以下のような
特徴を備えている。
に、本発明による内視鏡の対物光学系は、以下のような
特徴を備えている。
【０００９】請求項１に記載の発明は、レーザ治療装置
を併用する内視鏡の対物光学系において、この対物光学
系に０°を除くある特定の入射角をもって入射するレー
ザ光を除去し得る干渉フィルタを含むレーザ光除去手段
が設けられていることを特徴とするものである。
を併用する内視鏡の対物光学系において、この対物光学
系に０°を除くある特定の入射角をもって入射するレー
ザ光を除去し得る干渉フィルタを含むレーザ光除去手段
が設けられていることを特徴とするものである。
【００１０】請求項２に記載の発明は、前記干渉フィル
タとはレーザ光の透過率特性を異にする干渉フィルタが
更に１つ以上備えられた請求項１のレーザ光除去手段を
有することを特徴とするものである。
タとはレーザ光の透過率特性を異にする干渉フィルタが
更に１つ以上備えられた請求項１のレーザ光除去手段を
有することを特徴とするものである。
【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項２のレー
ザ光除去手段を構成する干渉フィルタのうち、最も物体
側に配置されている干渉フィルタに対し結像光線の入射
角の最大値以下の入射角で入射するレーザ光が、前記レ
ーザ光除去手段を透過することにより物体像の観察に支
障のない程度にまで除去されるようになっていることを
特徴とするものである。
ザ光除去手段を構成する干渉フィルタのうち、最も物体
側に配置されている干渉フィルタに対し結像光線の入射
角の最大値以下の入射角で入射するレーザ光が、前記レ
ーザ光除去手段を透過することにより物体像の観察に支
障のない程度にまで除去されるようになっていることを
特徴とするものである。
【００１２】請求項４に記載の発明は、レーザ治療装置
を併用する内視鏡の対物光学系において、少なくとも１
つの干渉フィルタを含むレーザ光除去手段を備え、その
干渉フィルタのレーザ光の透過率特性がフィルタ面の各
領域で異なっていることを特徴とするものである。
を併用する内視鏡の対物光学系において、少なくとも１
つの干渉フィルタを含むレーザ光除去手段を備え、その
干渉フィルタのレーザ光の透過率特性がフィルタ面の各
領域で異なっていることを特徴とするものである。
【００１３】請求項５に記載の発明は、請求項４の干渉
フィルタ面内の光軸を含む任意の２点Ｐ，Ｑについて、
光軸から各点Ｐ，Ｑまでの距離を夫々ｒP ，ｒQ （但
し、ｒ P ＜ｒQ ）としたとき、各点Ｐ，Ｑへ入射するレ
ーザ光の透過率が最小となるレーザ光の入射角の大きさ
θP ，θQ が以下に示す条件式を満足するようにしたこ
とを特徴とするものである。 θP ＜θQ
フィルタ面内の光軸を含む任意の２点Ｐ，Ｑについて、
光軸から各点Ｐ，Ｑまでの距離を夫々ｒP ，ｒQ （但
し、ｒ P ＜ｒQ ）としたとき、各点Ｐ，Ｑへ入射するレ
ーザ光の透過率が最小となるレーザ光の入射角の大きさ
θP ，θQ が以下に示す条件式を満足するようにしたこ
とを特徴とするものである。 θP ＜θQ
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図示した実施例に基づき本
発明を詳細に説明する。
発明を詳細に説明する。
【００１５】第１実施例 図１は本実施例にかかる内視鏡の対物光学系の構成を示
す光軸に沿う断面図である。本実施例の対物光学系は、
主にレーザ光を用いた治療を行うレーザ治療装置を併用
する内視鏡の先端部に配置されるものである。本実施例
の対物光学系１は、図示しない物体側から順に、負レン
ズ２，干渉フィルタＡ，Ｂが施されたフィルタ３，正レ
ンズ４，赤外光カットフィルタ５，接合正レンズからな
る正レンズ群６，及びＣＣＤカバーガラス７が配置され
て構成される。干渉フィルタＢの近傍には、絞り８が設
けられている。尚、ＣＣＤカバーガラス７の後端の対物
光学系１の結像位置には図示しないＣＣＤが配置され
る。
す光軸に沿う断面図である。本実施例の対物光学系は、
主にレーザ光を用いた治療を行うレーザ治療装置を併用
する内視鏡の先端部に配置されるものである。本実施例
の対物光学系１は、図示しない物体側から順に、負レン
ズ２，干渉フィルタＡ，Ｂが施されたフィルタ３，正レ
ンズ４，赤外光カットフィルタ５，接合正レンズからな
る正レンズ群６，及びＣＣＤカバーガラス７が配置され
て構成される。干渉フィルタＢの近傍には、絞り８が設
けられている。尚、ＣＣＤカバーガラス７の後端の対物
光学系１の結像位置には図示しないＣＣＤが配置され
る。
【００１６】次に、フィルタ３に施されている干渉フィ
ルタＡ，Ｂの作用について説明する。図２は、干渉フィ
ルタＡにおけるレーザ光の入射角の大きさとこれに対応
するレーザ光の透過率との関係を示すグラフである。こ
のグラフから分かるように、干渉フィルタＡは、これに
入射角０°で入射するレーザ光をほぼ完全に除去し、入
射角の大きさが大きくなるにつれて徐々にその透過率を
上昇させる特性を備えている。一方、図３は、干渉フィ
ルタＢにおけるレーザ光の入射角の大きさとこれに対応
するレーザ光の透過率との関係を示すグラフである。干
渉フィルタＢは、これに入射角３０°で入射するレーザ
光をほぼ完全に除去し、レーザ光の入射角が３０°より
小さく、或いは大きくなるに従ってその透過率を上昇さ
せるような特性を備えている。
ルタＡ，Ｂの作用について説明する。図２は、干渉フィ
ルタＡにおけるレーザ光の入射角の大きさとこれに対応
するレーザ光の透過率との関係を示すグラフである。こ
のグラフから分かるように、干渉フィルタＡは、これに
入射角０°で入射するレーザ光をほぼ完全に除去し、入
射角の大きさが大きくなるにつれて徐々にその透過率を
上昇させる特性を備えている。一方、図３は、干渉フィ
ルタＢにおけるレーザ光の入射角の大きさとこれに対応
するレーザ光の透過率との関係を示すグラフである。干
渉フィルタＢは、これに入射角３０°で入射するレーザ
光をほぼ完全に除去し、レーザ光の入射角が３０°より
小さく、或いは大きくなるに従ってその透過率を上昇さ
せるような特性を備えている。
【００１７】従って、干渉フィルタＡ，Ｂを備えたフィ
ルタ３は、干渉フィルタＡ，Ｂが夫々有する作用を合わ
せもつことになる。図４はフィルタ３におけるレーザ光
の入射角の大きさとこれに対応するレーザ光の透過率と
の関係を示すグラフである。同図に示すグラフは、図
２，図３に夫々示されたグラフを合成したものである。
このグラフから、フィルタ３に対する入射角が０〜４０
°程度となるレーザ光をほぼ完全に除去することができ
ることが分かる。内視鏡の最大画角は７０°程度である
ので、干渉フィルタＡに入射し得る結像光線の最大角の
大きさは５０°、干渉フィルタＢに入射し得る結像光線
の最大角の大きさは４０°程度となる。よって、フィル
タ３への入射角が０〜４０°程度となるレーザ光をほぼ
完全に除去できれば、内視鏡により得られる被写体画像
が劣化するようなことはない。
ルタ３は、干渉フィルタＡ，Ｂが夫々有する作用を合わ
せもつことになる。図４はフィルタ３におけるレーザ光
の入射角の大きさとこれに対応するレーザ光の透過率と
の関係を示すグラフである。同図に示すグラフは、図
２，図３に夫々示されたグラフを合成したものである。
このグラフから、フィルタ３に対する入射角が０〜４０
°程度となるレーザ光をほぼ完全に除去することができ
ることが分かる。内視鏡の最大画角は７０°程度である
ので、干渉フィルタＡに入射し得る結像光線の最大角の
大きさは５０°、干渉フィルタＢに入射し得る結像光線
の最大角の大きさは４０°程度となる。よって、フィル
タ３への入射角が０〜４０°程度となるレーザ光をほぼ
完全に除去できれば、内視鏡により得られる被写体画像
が劣化するようなことはない。
【００１８】以上のように、本実施例の対物光学系１を
用いれば、内視鏡の視野範囲内に入射し得るレーザ光を
ほぼ完全に除去することができ、レーザ光がＣＣＤへ到
達するのを防止することができる。よって、鮮明な被写
体画像が得られる。尚、本実施例では、対物光学系１内
に侵入するレーザ光をフィルタ３を介することにより１
００％除去できるようにすることが理想であるが、少な
くともフィルタ３におけるレーザ光の透過率が０．１％
以下であれば内視鏡による被写体画像が著しく劣化する
ことはなく、実用上問題はない。
用いれば、内視鏡の視野範囲内に入射し得るレーザ光を
ほぼ完全に除去することができ、レーザ光がＣＣＤへ到
達するのを防止することができる。よって、鮮明な被写
体画像が得られる。尚、本実施例では、対物光学系１内
に侵入するレーザ光をフィルタ３を介することにより１
００％除去できるようにすることが理想であるが、少な
くともフィルタ３におけるレーザ光の透過率が０．１％
以下であれば内視鏡による被写体画像が著しく劣化する
ことはなく、実用上問題はない。
【００１９】更に、本実施例の対物光学系１中に配置さ
れるフィルタ３は平行平板に構成されており、干渉フィ
ルタＡ，Ｂは夫々その平面に施されている。これは、例
えば干渉フィルタＡを曲面に設けた場合にはレーザ光が
かかる曲面のどの部分に入射するかによりその屈折する
状態が異なり、レーザ光の屈折状態を考慮してフィルタ
Ｂの透過率特性を設定することが必要となるので、この
ような煩わしい手間を省き、コストの低減を図るためで
ある。又、フィルタＡ，Ｂは夫々隣接する面に施されて
いることが好ましい。もし、フィルタＡ，Ｂが隣接しな
い面に施される場合には、間に屈折力を有する光学部材
が介在することになるため、やはりその光学部材の屈折
率を考慮してフィルタＢの透過率特性を設定することが
必要となり、コストの上昇を招くことにもなりかねず、
好ましくない。但し、このようなことが問題とならない
ような場合には、干渉フィルタＡ，Ｂを曲面若しくは隣
接しない面に施しても差し支えない。
れるフィルタ３は平行平板に構成されており、干渉フィ
ルタＡ，Ｂは夫々その平面に施されている。これは、例
えば干渉フィルタＡを曲面に設けた場合にはレーザ光が
かかる曲面のどの部分に入射するかによりその屈折する
状態が異なり、レーザ光の屈折状態を考慮してフィルタ
Ｂの透過率特性を設定することが必要となるので、この
ような煩わしい手間を省き、コストの低減を図るためで
ある。又、フィルタＡ，Ｂは夫々隣接する面に施されて
いることが好ましい。もし、フィルタＡ，Ｂが隣接しな
い面に施される場合には、間に屈折力を有する光学部材
が介在することになるため、やはりその光学部材の屈折
率を考慮してフィルタＢの透過率特性を設定することが
必要となり、コストの上昇を招くことにもなりかねず、
好ましくない。但し、このようなことが問題とならない
ような場合には、干渉フィルタＡ，Ｂを曲面若しくは隣
接しない面に施しても差し支えない。
【００２０】又、本実施例の対物光学系１では、赤外域
に感度を有するＣＣＤで適正な色再現をするために、赤
外光カットフィルタ５が設けられているが、この赤外光
カットフィルタ５の面５ａ若しくは面５ｂにフィルタ３
では除去不可能な波長のレーザ光を除去し得る反射フィ
ルタを設けてもよい。このように構成することにより、
本実施例の対物光学系１を備えるだけで、複数の波長の
レーザ光を患部の治療に用いることができる。
に感度を有するＣＣＤで適正な色再現をするために、赤
外光カットフィルタ５が設けられているが、この赤外光
カットフィルタ５の面５ａ若しくは面５ｂにフィルタ３
では除去不可能な波長のレーザ光を除去し得る反射フィ
ルタを設けてもよい。このように構成することにより、
本実施例の対物光学系１を備えるだけで、複数の波長の
レーザ光を患部の治療に用いることができる。
【００２１】又、前記干渉フィルタＡ，Ｂを、夫々赤外
光カットフィルタ５の面５ａ，５ｂに設けることも可能
である。この場合には、赤外光カットフィルタ５に入射
し得る結像光線の最大角の大きさは、レンズ２の屈折力
に影響されるため、フィルタ３を基準にした場合よりも
小さくなる。よって、赤外光カットフィルタ５の面５ｂ
に施される干渉フィルタにおけるレーザ光の透過率特性
は前記フィルタ３の場合とは異なり、やや低角度の入射
光に対する透過率が低くなるように設定する必要があ
る。
光カットフィルタ５の面５ａ，５ｂに設けることも可能
である。この場合には、赤外光カットフィルタ５に入射
し得る結像光線の最大角の大きさは、レンズ２の屈折力
に影響されるため、フィルタ３を基準にした場合よりも
小さくなる。よって、赤外光カットフィルタ５の面５ｂ
に施される干渉フィルタにおけるレーザ光の透過率特性
は前記フィルタ３の場合とは異なり、やや低角度の入射
光に対する透過率が低くなるように設定する必要があ
る。
【００２２】第２実施例 図５は本実施例にかかる内視鏡の対物光学系の構成を示
す光軸に沿う断面図である。本実施例の対物光学系１１
は、図示しない物体側から順に、負レンズ１２，正レン
ズ１３，接合正レンズからなる正レンズ群１４，及びＣ
ＣＤカバーガラス１５が配置されて構成される。正レン
ズ１３の物体側面近傍には絞り１６が設けられている。
尚、ＣＣＤカバーガラス１５の後端の対物光学系１１の
結像位置には図示しないＣＣＤが配置される。
す光軸に沿う断面図である。本実施例の対物光学系１１
は、図示しない物体側から順に、負レンズ１２，正レン
ズ１３，接合正レンズからなる正レンズ群１４，及びＣ
ＣＤカバーガラス１５が配置されて構成される。正レン
ズ１３の物体側面近傍には絞り１６が設けられている。
尚、ＣＣＤカバーガラス１５の後端の対物光学系１１の
結像位置には図示しないＣＣＤが配置される。
【００２３】本実施例の対物光学系１１では、レーザ光
を除去するための干渉フィルタは、正レンズ群１４の面
１４ａに施される。この面１４ａに施される干渉フィル
タにおけるレーザ光の透過率特性は、光軸付近と面１４
ａの周辺部とでは異なっている。即ち、面１４ａの光軸
付近の軸上光束が入射する領域には入射角０°のレーザ
光に対する透過率がほぼ０％となる干渉フィルタが施さ
れ、その外側の対物光学系へ最大画角で入射した結像光
束が通過する周辺領域１４ａ1 には、面１４ａに対し入
射角４０°で入射するレーザ光をほぼ完全に除去し得る
ような干渉フィルタが施されている。この構成によっ
て、正レンズ群１４の面１４ａに干渉フィルタを施すだ
けで正レンズ群１４に入射し得るレーザ光をほぼ除去す
ることが可能である。
を除去するための干渉フィルタは、正レンズ群１４の面
１４ａに施される。この面１４ａに施される干渉フィル
タにおけるレーザ光の透過率特性は、光軸付近と面１４
ａの周辺部とでは異なっている。即ち、面１４ａの光軸
付近の軸上光束が入射する領域には入射角０°のレーザ
光に対する透過率がほぼ０％となる干渉フィルタが施さ
れ、その外側の対物光学系へ最大画角で入射した結像光
束が通過する周辺領域１４ａ1 には、面１４ａに対し入
射角４０°で入射するレーザ光をほぼ完全に除去し得る
ような干渉フィルタが施されている。この構成によっ
て、正レンズ群１４の面１４ａに干渉フィルタを施すだ
けで正レンズ群１４に入射し得るレーザ光をほぼ除去す
ることが可能である。
【００２４】尚、この例のように１つの面上で領域に応
じて干渉フィルタの特性を変える場合は、干渉フィルタ
を施す面としてなるべく絞りから離れた面を選択する必
要がある。即ち、図５の正レンズ１３の入射面は絞り１
６に近接しているため、ここでは光軸に沿った軸上光束
と画角の大きい軸外光束がほぼ同じ領域を通過してい
る。従って、角度の小さい光束を除去する干渉フィルタ
と角度の大きい光束を除去する干渉フィルタとを領域的
に分けて設けることができない。逆に、正レンズ群１４
の入出射面、或いはＣＣＤカバーガラス１５の入射面等
では、光束が角度毎に異なる位置を通過しているので、
前記の通り、夫々の角度に最適化された干渉膜を施すこ
とにより、レーザ光を良好に除去することができる。特
に、正レンズ群１４の射出面，ＣＣＤカバーガラス１５
の入射面では軸上光束と最大画角の光束との間に隙間が
できている。この領域は中間画角の光束が通過してお
り、その主光線の角度は０°と最大画角の主光線の角度
との間の値をもつので、この中間の角度の入射光を除去
するのに適した干渉フィルタを施し、１つの面に設けた
干渉フィルタが３段階に変化する特性をもつようにすれ
ば、より完全に不要な赤外光を除去することができる。
じて干渉フィルタの特性を変える場合は、干渉フィルタ
を施す面としてなるべく絞りから離れた面を選択する必
要がある。即ち、図５の正レンズ１３の入射面は絞り１
６に近接しているため、ここでは光軸に沿った軸上光束
と画角の大きい軸外光束がほぼ同じ領域を通過してい
る。従って、角度の小さい光束を除去する干渉フィルタ
と角度の大きい光束を除去する干渉フィルタとを領域的
に分けて設けることができない。逆に、正レンズ群１４
の入出射面、或いはＣＣＤカバーガラス１５の入射面等
では、光束が角度毎に異なる位置を通過しているので、
前記の通り、夫々の角度に最適化された干渉膜を施すこ
とにより、レーザ光を良好に除去することができる。特
に、正レンズ群１４の射出面，ＣＣＤカバーガラス１５
の入射面では軸上光束と最大画角の光束との間に隙間が
できている。この領域は中間画角の光束が通過してお
り、その主光線の角度は０°と最大画角の主光線の角度
との間の値をもつので、この中間の角度の入射光を除去
するのに適した干渉フィルタを施し、１つの面に設けた
干渉フィルタが３段階に変化する特性をもつようにすれ
ば、より完全に不要な赤外光を除去することができる。
【００２５】このように、３段階以上に干渉フィルタを
領域を分ける場合には、外側へ行くにつれてその領域で
透過率が最小となる入射角が順次大きくなるようにする
とよい。例えば、光軸を含む領域に設けた干渉膜は入射
角０°において透過率が最小となり、その外側の第２領
域では入射角θ（＞０°）において透過率が最小とな
り、更にその外側の第３領域では入射角θ’（＞θ）に
おいて透過率が最小となるようにすればよい。より細か
く領域に分ける場合も同様である。このような特性は、
例えば干渉膜の厚さを光軸からの距離に応じて段階的に
変化させることにより得ることができる。
領域を分ける場合には、外側へ行くにつれてその領域で
透過率が最小となる入射角が順次大きくなるようにする
とよい。例えば、光軸を含む領域に設けた干渉膜は入射
角０°において透過率が最小となり、その外側の第２領
域では入射角θ（＞０°）において透過率が最小とな
り、更にその外側の第３領域では入射角θ’（＞θ）に
おいて透過率が最小となるようにすればよい。より細か
く領域に分ける場合も同様である。このような特性は、
例えば干渉膜の厚さを光軸からの距離に応じて段階的に
変化させることにより得ることができる。
【００２６】尚、ＣＣＤカバーガラスの入射面のように
各角度毎の光束の分離が非常によい面では、干渉膜の特
性を光軸からの距離に応じて連続的に変化するようにし
てもよい。このような特性は、例えば干渉膜の厚さを光
軸からの距離に応じて連続的に変化させることにより得
ることができる。但し、この場合、前記干渉膜面内の光
軸を含む任意の２点Ｐ，Ｑについて、光軸から各点Ｐ，
Ｑまでの距離を夫々ｒP ，ｒQ （但し、ｒP ＜ｒQ ）と
したとき、各点Ｐ，Ｑへ入射するレーザ光の透過率が最
小となるレーザ光の入射角の大きさθP ，θQ が以下に
示す条件式を満足していることが好ましい。 θP ＜θQ
各角度毎の光束の分離が非常によい面では、干渉膜の特
性を光軸からの距離に応じて連続的に変化するようにし
てもよい。このような特性は、例えば干渉膜の厚さを光
軸からの距離に応じて連続的に変化させることにより得
ることができる。但し、この場合、前記干渉膜面内の光
軸を含む任意の２点Ｐ，Ｑについて、光軸から各点Ｐ，
Ｑまでの距離を夫々ｒP ，ｒQ （但し、ｒP ＜ｒQ ）と
したとき、各点Ｐ，Ｑへ入射するレーザ光の透過率が最
小となるレーザ光の入射角の大きさθP ，θQ が以下に
示す条件式を満足していることが好ましい。 θP ＜θQ
【００２７】尚、絞りから離れていて光線の角度毎の通
過領域が分離しているという点では負レンズ１２の入射
面も同様であるが、耐薬品性等干渉膜の保護を考える
と、外に出ている面に干渉膜を設けることは避けた方が
無難である。
過領域が分離しているという点では負レンズ１２の入射
面も同様であるが、耐薬品性等干渉膜の保護を考える
と、外に出ている面に干渉膜を設けることは避けた方が
無難である。
【００２８】以上のように、本実施例の対物光学系１１
は、前述のように、正レンズ群１４の面１４ａに干渉フ
ィルタを施すだけで正レンズ群１４に入射し得るレーザ
光をぼぼ除去することが可能であり、内視鏡により形成
される被写体画像の劣化を防止することができる。更
に、前記干渉フィルタは正レンズ群１４の１面に施され
るのみであって、この干渉フィルタを施すべき光学部材
を余計に配置する必要がないので、対物光学系１１を構
成する部品点数を従来のものと比べ格段に削減すること
ができる。このように、本実施例の対物光学系１１はコ
ンパクトに構成されているため、内視鏡の挿入部に配置
した際、その挿入部先端の硬質部が短くなることから、
好ましい内視鏡を構成できる。又、製造コストの低減も
図れる。
は、前述のように、正レンズ群１４の面１４ａに干渉フ
ィルタを施すだけで正レンズ群１４に入射し得るレーザ
光をぼぼ除去することが可能であり、内視鏡により形成
される被写体画像の劣化を防止することができる。更
に、前記干渉フィルタは正レンズ群１４の１面に施され
るのみであって、この干渉フィルタを施すべき光学部材
を余計に配置する必要がないので、対物光学系１１を構
成する部品点数を従来のものと比べ格段に削減すること
ができる。このように、本実施例の対物光学系１１はコ
ンパクトに構成されているため、内視鏡の挿入部に配置
した際、その挿入部先端の硬質部が短くなることから、
好ましい内視鏡を構成できる。又、製造コストの低減も
図れる。
【００２９】尚、本実施例の対物光学系１１において
も、第１実施例のものと同様に、干渉フィルタを施す面
が前記正レンズ群１４の面１４ａに限定されるわけでは
なく、正レンズ群１４の面１４ｂでもよいし、ＣＣＤカ
バーガラス１５の面１５ａでもよい。このようにしても
面１４ａに干渉フィルタが施されている場合と同様の効
果が得られる。但し、面１４ａに施される場合とは異な
る透過率特性を備えた干渉フィルタが必要である。
も、第１実施例のものと同様に、干渉フィルタを施す面
が前記正レンズ群１４の面１４ａに限定されるわけでは
なく、正レンズ群１４の面１４ｂでもよいし、ＣＣＤカ
バーガラス１５の面１５ａでもよい。このようにしても
面１４ａに干渉フィルタが施されている場合と同様の効
果が得られる。但し、面１４ａに施される場合とは異な
る透過率特性を備えた干渉フィルタが必要である。
【００３０】第３実施例 図６は本実施例にかかる内視鏡の対物光学系の構成を示
す光軸に沿う断面図である。本実施例の対物光学系２１
は、図示しない物体側から順に、負レンズ２２，正レン
ズ２３，接合正レンズからなる正レンズ群２４，及びＣ
ＣＤカバーガラスを兼ねたレンズ２５が配置されて構成
される。又、レンズ２３の物体側面の近傍には絞り２６
が設けられている。そして、この対物光学系２１は、負
レンズ２２の前方に平行平板のカバーガラス２７を取り
付けて用いられる。カバーガラス２７の内側の面２７ａ
にはレーザ光を除去し得る干渉フィルタが施されてい
る。このカバーガラス２７は対物光学系２１の前方に取
り付けられた状態で、薬液による洗浄や消毒等が行われ
るので、干渉フィルタ保護の目的でその干渉フィルタは
カバーガラス２７の内側面２７ａに施される。
す光軸に沿う断面図である。本実施例の対物光学系２１
は、図示しない物体側から順に、負レンズ２２，正レン
ズ２３，接合正レンズからなる正レンズ群２４，及びＣ
ＣＤカバーガラスを兼ねたレンズ２５が配置されて構成
される。又、レンズ２３の物体側面の近傍には絞り２６
が設けられている。そして、この対物光学系２１は、負
レンズ２２の前方に平行平板のカバーガラス２７を取り
付けて用いられる。カバーガラス２７の内側の面２７ａ
にはレーザ光を除去し得る干渉フィルタが施されてい
る。このカバーガラス２７は対物光学系２１の前方に取
り付けられた状態で、薬液による洗浄や消毒等が行われ
るので、干渉フィルタ保護の目的でその干渉フィルタは
カバーガラス２７の内側面２７ａに施される。
【００３１】カバーガラス２７の内側面２７ａに施され
る干渉フィルタにおけるレーザ光の透過率特性は、光軸
付近と面２７ａの周辺部分とは異なっている。面２７ａ
の光軸付近は入射角０°のレーザ光に対する透過率がほ
ぼ０％であり、又、面２７ａの周辺部２７ａ1 （最大角
で入射した結像光線が通過する領域）は入射角７０°の
レーザ光に対する透過率がほぼ０％になっている。そし
て、面２７ａにおける光軸から周辺部２７ａ1 にかけて
の領域は夫々特定の角度（０°を除く）を有して入射す
るレーザ光に対する透過率がほぼ０％となるように干渉
フィルタが施されている。又、面２７ａに施される干渉
フィルタの膜厚も、第２実施例の場合と同様に、光軸部
分とその周辺部分とで異なるように形成されることによ
り、前述のような透過率特性を設定することができる。
る干渉フィルタにおけるレーザ光の透過率特性は、光軸
付近と面２７ａの周辺部分とは異なっている。面２７ａ
の光軸付近は入射角０°のレーザ光に対する透過率がほ
ぼ０％であり、又、面２７ａの周辺部２７ａ1 （最大角
で入射した結像光線が通過する領域）は入射角７０°の
レーザ光に対する透過率がほぼ０％になっている。そし
て、面２７ａにおける光軸から周辺部２７ａ1 にかけて
の領域は夫々特定の角度（０°を除く）を有して入射す
るレーザ光に対する透過率がほぼ０％となるように干渉
フィルタが施されている。又、面２７ａに施される干渉
フィルタの膜厚も、第２実施例の場合と同様に、光軸部
分とその周辺部分とで異なるように形成されることによ
り、前述のような透過率特性を設定することができる。
【００３２】このように、本実施例の対物光学系２１で
は、前記干渉フィルタを施すべき光学部材を内部に配置
する必要がないため、光学系を構成する部品点数の削減
ができ、製造コストの低減が図れる。更に、本実施例に
おいては、互いに異なる波長のレーザ光を除去し得る干
渉フィルタが施されたカバーガラス２７を数種類用意
し、これらのカバーガラス２７を交換して用いることに
より、患部の治療に最適な波長のレーザを選択して用い
ることができる。
は、前記干渉フィルタを施すべき光学部材を内部に配置
する必要がないため、光学系を構成する部品点数の削減
ができ、製造コストの低減が図れる。更に、本実施例に
おいては、互いに異なる波長のレーザ光を除去し得る干
渉フィルタが施されたカバーガラス２７を数種類用意
し、これらのカバーガラス２７を交換して用いることに
より、患部の治療に最適な波長のレーザを選択して用い
ることができる。
【００３３】以上説明したように、本発明による内視鏡
の対物光学系は特許請求の範囲に記載の特徴と併せ、以
下の（１）〜（１０）に示す特徴も備えている。
の対物光学系は特許請求の範囲に記載の特徴と併せ、以
下の（１）〜（１０）に示す特徴も備えている。
【００３４】（１）前記複数の干渉フィルタは互いに異
なる波長のレーザ光を除去し得ることを特徴とする請求
項２に記載の内視鏡の対物光学系。
なる波長のレーザ光を除去し得ることを特徴とする請求
項２に記載の内視鏡の対物光学系。
【００３５】（２）前記複数の干渉フィルタはある特定
波長のレーザ光の入射角の大きさに対する透過率特性が
夫々異なっていることを特徴とする請求項２に記載の内
視鏡の対物光学系。
波長のレーザ光の入射角の大きさに対する透過率特性が
夫々異なっていることを特徴とする請求項２に記載の内
視鏡の対物光学系。
【００３６】（３）前記複数の干渉フィルタのうち、最
も物体側に配置された干渉フィルタにおけるレーザ光の
透過率が最小となる入射角の大きさをθA 、それ以外の
フィルタにおけるレーザ光の透過率が最小となる入射角
の大きさをθB とするとき、以下の条件式を満足するよ
うにしたことを特徴とする前記（２）に記載の内視鏡の
対物光学系。 θA ＝０，θB ≠０
も物体側に配置された干渉フィルタにおけるレーザ光の
透過率が最小となる入射角の大きさをθA 、それ以外の
フィルタにおけるレーザ光の透過率が最小となる入射角
の大きさをθB とするとき、以下の条件式を満足するよ
うにしたことを特徴とする前記（２）に記載の内視鏡の
対物光学系。 θA ＝０，θB ≠０
【００３７】（４）前記複数の干渉フィルタのうち、最
も物体側に配置されている面に入射する結像光線の入射
角の最大値が５０°であるようにしたことを特徴とする
請求項３に記載の内視鏡の対物光学系。
も物体側に配置されている面に入射する結像光線の入射
角の最大値が５０°であるようにしたことを特徴とする
請求項３に記載の内視鏡の対物光学系。
【００３８】（５）前記複数の干渉フィルタを介したレ
ーザ光の透過率は合計で０．１％以下になっていること
を特徴とする請求項３に記載の内視鏡の対物光学系。
ーザ光の透過率は合計で０．１％以下になっていること
を特徴とする請求項３に記載の内視鏡の対物光学系。
【００３９】（６）前記複数の干渉フィルタは夫々隣接
する光学部材に設けられていることを特徴とする請求項
３に記載の内視鏡の対物光学系。
する光学部材に設けられていることを特徴とする請求項
３に記載の内視鏡の対物光学系。
【００４０】（７）前記複数の干渉フィルタは夫々平面
に施されていることを特徴とする前記（６）に記載の内
視鏡の対物光学系。
に施されていることを特徴とする前記（６）に記載の内
視鏡の対物光学系。
【００４１】（８）前記干渉フィルタ面上の任意の点Ｒ
について、レーザ光の透過率が最小となる入射角の大き
さをθR とするとき、このθR の値は前記点Ｒを通過す
る結像光線の入射角の大きさ以下になっていることを特
徴とする請求項４に記載の内視鏡の対物光学系。
について、レーザ光の透過率が最小となる入射角の大き
さをθR とするとき、このθR の値は前記点Ｒを通過す
る結像光線の入射角の大きさ以下になっていることを特
徴とする請求項４に記載の内視鏡の対物光学系。
【００４２】（９）前記複数の干渉フィルタのうち１つ
は最も物体側に配置されている光学部材に設けられてい
ることを特徴とする請求項５に記載の内視鏡の対物光学
系。
は最も物体側に配置されている光学部材に設けられてい
ることを特徴とする請求項５に記載の内視鏡の対物光学
系。
【００４３】（１０）前記複数の干渉フィルタのうち１
つは最も像側に配置されている光学部材に設けられてい
ることを特徴とする請求項５に記載の内視鏡の対物光学
系。
つは最も像側に配置されている光学部材に設けられてい
ることを特徴とする請求項５に記載の内視鏡の対物光学
系。
【００４４】
【発明の効果】上述のように、本発明の内視鏡の対物光
学系によれば、レーザ光を用いて患部の治療を行う場
合、かかる患部から反射されるレーザ光がどのような角
度を有して対物光学系内に入射しようとも確実に除去し
鮮明な観察像が得られる。又、従来のものよりも部品点
数を削減することができるので、内視鏡に要求されるコ
ンパクト性の向上を図ることが可能になる。
学系によれば、レーザ光を用いて患部の治療を行う場
合、かかる患部から反射されるレーザ光がどのような角
度を有して対物光学系内に入射しようとも確実に除去し
鮮明な観察像が得られる。又、従来のものよりも部品点
数を削減することができるので、内視鏡に要求されるコ
ンパクト性の向上を図ることが可能になる。
【図１】第１実施例にかかる内視鏡の対物光学系の構成
を示す光軸に沿う断面図である。
を示す光軸に沿う断面図である。
【図２】第１実施例の対物光学系に用いられる干渉フィ
ルタにおけるレーザ光の入射角の大きさとこれに対応す
るレーザ光の透過率特性との関係を示すグラフである。
ルタにおけるレーザ光の入射角の大きさとこれに対応す
るレーザ光の透過率特性との関係を示すグラフである。
【図３】第１実施例の対物光学系に用いられる干渉フィ
ルタにおけるレーザ光の入射角の大きさとこれに対応す
るレーザ光の透過率特性との関係を示すグラフである。
ルタにおけるレーザ光の入射角の大きさとこれに対応す
るレーザ光の透過率特性との関係を示すグラフである。
【図４】第１実施例の対物光学系の作用を説明するため
のグラフである。
のグラフである。
【図５】第２実施例にかかる内視鏡の対物光学系の構成
を示す光軸に沿う断面図である。
を示す光軸に沿う断面図である。
【図６】第３実施例にかかる内視鏡の対物光学系の構成
を示す光軸に沿う断面図である。
を示す光軸に沿う断面図である。
【図７】従来の内視鏡の対物光学系の構成を示す光軸に
沿う断面図である。
沿う断面図である。
１，１１，２１，３１ 対物光学系 ２，４，１２，１３，２２，２３，２５ レンズ ３ フィルタ ５ 赤外光カットフィルタ ５ａ，５ｂ 赤外光カットフィルタ面 ６，１４，２４ 正レンズ群 １４ａ，１４ｂ レンズ面 ７，１５ ＣＣＤカバーガラス １５ａ ＣＣＤカバーガラス面 ８，１６，２６ 絞り ２７ カバーガラス ２７ａ カバーガラス面 Ａ，Ｂ 干渉フィルタ ３２ レーザ光カットフィルタ
Claims (5)
- 【請求項１】 レーザ治療装置を併用する内視鏡の対物
光学系において、 該対物光学系に０°を除くある特定の入射角をもって入
射するレーザ光を除去し得る干渉フィルタを含むレーザ
光除去手段が設けられていることを特徴する内視鏡の対
物光学系。 - 【請求項２】 前記レーザ光除去手段には、前記干渉フ
ィルタとはレーザ光の透過率特性を異にする干渉フィル
タが更に１つ以上備えられていることを特徴とする請求
項１に記載の内視鏡の対物光学系。 - 【請求項３】 前記レーザ光除去手段を構成する干渉フ
ィルタのうち、最も物体側に配置されている干渉フィル
タに対し結像光線の入射角の最大値以下の入射角で入射
するレーザ光が、該レーザ光除去手段を透過することに
より物体像の観察に支障のない程度にまで除去されるよ
うにしたことを特徴とする請求項２に記載の内視鏡の対
物光学系。 - 【請求項４】 レーザ治療装置を併用する内視鏡の対物
光学系において、 少なくとも１つの干渉フィルタを含むレーザ光除去手段
を備え、該干渉フィルタにおけるレーザ光の透過率特性
が該干渉フィルタ面の各領域で異なっていることを特徴
とする内視鏡の対物光学系。 - 【請求項５】 前記干渉フィルタ面内の光軸を含む任意
の２点Ｐ，Ｑについて、光軸から各点Ｐ，Ｑまでの距離
を夫々ｒP ，ｒQ （但し、ｒP ＜ｒQ ）としたとき、各
点Ｐ，Ｑへ入射するレーザ光の透過率が最小となるレー
ザ光の入射角の大きさθP ，θQ が以下に示す条件式を
満足するようにしたことを特徴とする請求項４に記載の
内視鏡の対物光学系。 θP ＜θQ
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8270212A JPH10113329A (ja) | 1996-10-11 | 1996-10-11 | 内視鏡の対物光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8270212A JPH10113329A (ja) | 1996-10-11 | 1996-10-11 | 内視鏡の対物光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10113329A true JPH10113329A (ja) | 1998-05-06 |
Family
ID=17483107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8270212A Withdrawn JPH10113329A (ja) | 1996-10-11 | 1996-10-11 | 内視鏡の対物光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10113329A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2423589A (en) * | 2005-02-23 | 2006-08-30 | Univ Warwick | Wireless communication receiver with optical diverging element and filter |
| JP2007020759A (ja) * | 2005-07-14 | 2007-02-01 | Pentax Corp | 内視鏡先端フード |
| JP2007279750A (ja) * | 2007-04-13 | 2007-10-25 | Nec Corp | 集光レンズの入射防止膜形成方法 |
| EP2165640A1 (en) | 2008-09-19 | 2010-03-24 | Olympus Medical Systems Corp. | Endoscope for oblique viewing |
| WO2012169369A1 (ja) | 2011-06-06 | 2012-12-13 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 光学ユニットおよび内視鏡 |
| WO2026026931A1 (zh) * | 2024-08-02 | 2026-02-05 | 深圳康诺思腾科技有限公司 | 光学系统、内窥镜及成像系统 |
-
1996
- 1996-10-11 JP JP8270212A patent/JPH10113329A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2423589A (en) * | 2005-02-23 | 2006-08-30 | Univ Warwick | Wireless communication receiver with optical diverging element and filter |
| JP2007020759A (ja) * | 2005-07-14 | 2007-02-01 | Pentax Corp | 内視鏡先端フード |
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| EP2165640A1 (en) | 2008-09-19 | 2010-03-24 | Olympus Medical Systems Corp. | Endoscope for oblique viewing |
| US8582218B2 (en) | 2008-09-19 | 2013-11-12 | Olympus Medical Systems Corp. | Endoscope for oblique viewing |
| WO2012169369A1 (ja) | 2011-06-06 | 2012-12-13 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 光学ユニットおよび内視鏡 |
| US9106848B2 (en) | 2011-06-06 | 2015-08-11 | Olympus Medical Systems Corp. | Optical unit and endoscope including the optical unit |
| WO2026026931A1 (zh) * | 2024-08-02 | 2026-02-05 | 深圳康诺思腾科技有限公司 | 光学系统、内窥镜及成像系统 |
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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: 20040106 |