JPS63281112A - 内視鏡対物レンズ - Google Patents
内視鏡対物レンズInfo
- Publication number
- JPS63281112A JPS63281112A JP62117629A JP11762987A JPS63281112A JP S63281112 A JPS63281112 A JP S63281112A JP 62117629 A JP62117629 A JP 62117629A JP 11762987 A JP11762987 A JP 11762987A JP S63281112 A JPS63281112 A JP S63281112A
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- JP
- Japan
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- lens
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- diverging
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- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
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- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
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Landscapes
- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
ａ、技術分野
本発明は、３群４枚構成の内視鏡対物レンズに関するも
のである。
のである。
ｂ、従来技術およびその問題点
３群４枚構成の内視鏡対物レンズとしては１例えば特公
昭６０−４９６３号に記載されたものがあるが。
昭６０−４９６３号に記載されたものがあるが。
この対物レンズは、口径比が１：３．５と余り明るくな
く、第１発散レンズと第２収斂レンズの間隔が比較的大
きいため、第１発散レンズの外径が大きくなり、且つバ
ックフォーカスが長くなるので結像面までの全長を余り
短くできない等の問題があった。
く、第１発散レンズと第２収斂レンズの間隔が比較的大
きいため、第１発散レンズの外径が大きくなり、且つバ
ックフォーカスが長くなるので結像面までの全長を余り
短くできない等の問題があった。
ところで、内視鏡対物レンズにあっては、内視鏡先端に
照明光学系や送気、送水用のチャンネルと共に組み込ま
れるため、できるだけレンズの外径′を小さくすること
が重要であり、また、結像面までのレンズ全長を短くす
ることも、先端部の構成が短くできるので、弯曲操作時
における先端の軌跡の半径が小さくなるため重要なこと
である。
照明光学系や送気、送水用のチャンネルと共に組み込ま
れるため、できるだけレンズの外径′を小さくすること
が重要であり、また、結像面までのレンズ全長を短くす
ることも、先端部の構成が短くできるので、弯曲操作時
における先端の軌跡の半径が小さくなるため重要なこと
である。
更に、結像性能が同程度に良好なものならば、できるだ
けレンズの加工性や組立が容易なものが。
けレンズの加工性や組立が容易なものが。
コストダウンを計る上で望ましい。
Ｃ０目的
本発明は、上述の点に鑑みなされたものであり、口径比
が１ ： ２．５〜２．８と比較的明るく、レンズの外
径が小さく、シかも全長が短い内視鏡対物レンズを提供
しようとするものであり、加えて、レンズ加工及び組立
が比較的容易な内視鏡対物レンズを提供しようとするも
のである。
が１ ： ２．５〜２．８と比較的明るく、レンズの外
径が小さく、シかも全長が短い内視鏡対物レンズを提供
しようとするものであり、加えて、レンズ加工及び組立
が比較的容易な内視鏡対物レンズを提供しようとするも
のである。
ｄ０発明の構成
本発明の内視鏡対物レンズは、物体側より順に、像側に
凹面を向けた第１発散レンズと、像側に凸面を向けた第
２収斂レンズと１両凸正レンズと負レンズとを接合した
第３収斂レンズと、第１発散レンズと第２収斂レンズと
の間に配置された絞りからなり、次の条件を満足するこ
とを特徴とするものである。
凹面を向けた第１発散レンズと、像側に凸面を向けた第
２収斂レンズと１両凸正レンズと負レンズとを接合した
第３収斂レンズと、第１発散レンズと第２収斂レンズと
の間に配置された絞りからなり、次の条件を満足するこ
とを特徴とするものである。
（１） −４，０＜ ｆ１／ｆ ＜ −１，１（２）
０．０３ ＜ ｄ、／ｆ ＜ ０．１２（３） ０．
７ ＜ ｄ３／ｆ ＜ １．６（４）９３−ν、〉２ま ただし、ｆは全系の焦点距離、ｆ、は第１発散レンズの
焦点距離、ｄ、は第１発散レンズと第２収斂レンズの間
隔、ｄ、は第２収斂レンズの厚み、シ３．シ４は夫々接
合第３収斂レンズの物体側の正レンズと像側の負レンズ
のアツベ数である。
０．０３ ＜ ｄ、／ｆ ＜ ０．１２（３） ０．
７ ＜ ｄ３／ｆ ＜ １．６（４）９３−ν、〉２ま ただし、ｆは全系の焦点距離、ｆ、は第１発散レンズの
焦点距離、ｄ、は第１発散レンズと第２収斂レンズの間
隔、ｄ、は第２収斂レンズの厚み、シ３．シ４は夫々接
合第３収斂レンズの物体側の正レンズと像側の負レンズ
のアツベ数である。
本発明は、このように構成されてなるものであるが、後
述する実施例に基づき具体的に説明すると、前記第１発
散レンズは物体側の面が平面もしくは大きな曲率半径を
持つレンズであり、前記第２収斂レンズは物体側の面が
平面のレンズである。
述する実施例に基づき具体的に説明すると、前記第１発
散レンズは物体側の面が平面もしくは大きな曲率半径を
持つレンズであり、前記第２収斂レンズは物体側の面が
平面のレンズである。
また、絞りは第２収斂レンズの物体側の平面と第１発散
レンズとの間に挾む形で配置されている。
レンズとの間に挾む形で配置されている。
８０作用
本発明の内視鏡対物レンズは、第１発散レンズと第２収
斂レンズの間隔を、条件（２）のように絞りをはさんで
配置できる程度に比較的短くすることで、口径比１ ：
２．５〜２．８程度と明るくしたにも拘らず、レンズ
の外径を小さく、結像面までの全長が短くできたもので
ある。
斂レンズの間隔を、条件（２）のように絞りをはさんで
配置できる程度に比較的短くすることで、口径比１ ：
２．５〜２．８程度と明るくしたにも拘らず、レンズ
の外径を小さく、結像面までの全長が短くできたもので
ある。
以下、上記各条件について説明する。
条件（１）は、第１発散レンズの焦点距離の範囲を示し
、適度な歪曲収差の視野角を実現し、バックフォーカス
が余り長くならないようにするための条件である。この
条件（１）の下限を越えて第１発散レンズの負の屈折力
が強くなると、視野角は広くなるが、負の歪曲収差が急
激に増大するばかりでなく、バックフォーカスが長くな
るのでレンズ全長が長くなり好ましくない。逆に上限を
越えて負の屈折力が弱くなると、視野角が狭くなり過ぎ
るので内視鏡対物レンズとしては適さなくなる。
、適度な歪曲収差の視野角を実現し、バックフォーカス
が余り長くならないようにするための条件である。この
条件（１）の下限を越えて第１発散レンズの負の屈折力
が強くなると、視野角は広くなるが、負の歪曲収差が急
激に増大するばかりでなく、バックフォーカスが長くな
るのでレンズ全長が長くなり好ましくない。逆に上限を
越えて負の屈折力が弱くなると、視野角が狭くなり過ぎ
るので内視鏡対物レンズとしては適さなくなる。
条件（２）は、本発明の最も特徴とする条件であり、第
１発散レンズと第２収斂レンズの間隔の範囲を示したも
ので、レンズの外径を小さくすると共に、レンズの全長
を短くするための条件である。また、この条件（２）で
示される間隔の範囲は、絞り板を直接第１発散レンズと
第２収斂レンズで挾んで組立ることができる程度の間隔
であるため、組立時の構造が容易となり、コストダウン
の効果が期待できるものである。この条件（２）の下限
を越えると、絞り板を挾むスペースがなくなるので、絞
りは第２収斂レンズの物体側の面に蒸着等により設けな
ければならないため、コストアップにつながり好ましく
ない、加えて、第１発散レンズの像側の凹面の径が小さ
くなり、口径比１ ： ２．５〜２．８程度の光束を含
むことができなくなるので、本発明の目的が達成できな
くなる。逆に上限を越えると、レンズ全長が長くなるば
かりでなく、第２．第３収斂レンズは第１発散レンズか
らの発散光が入射できる大きさを必要とするため、第２
．第３収斂レンズの外径が大きくなってしまう。
１発散レンズと第２収斂レンズの間隔の範囲を示したも
ので、レンズの外径を小さくすると共に、レンズの全長
を短くするための条件である。また、この条件（２）で
示される間隔の範囲は、絞り板を直接第１発散レンズと
第２収斂レンズで挾んで組立ることができる程度の間隔
であるため、組立時の構造が容易となり、コストダウン
の効果が期待できるものである。この条件（２）の下限
を越えると、絞り板を挾むスペースがなくなるので、絞
りは第２収斂レンズの物体側の面に蒸着等により設けな
ければならないため、コストアップにつながり好ましく
ない、加えて、第１発散レンズの像側の凹面の径が小さ
くなり、口径比１ ： ２．５〜２．８程度の光束を含
むことができなくなるので、本発明の目的が達成できな
くなる。逆に上限を越えると、レンズ全長が長くなるば
かりでなく、第２．第３収斂レンズは第１発散レンズか
らの発散光が入射できる大きさを必要とするため、第２
．第３収斂レンズの外径が大きくなってしまう。
条件（３）は、第２収斂レンズの肉厚の範囲を示し、フ
ァイバーの入射端面にレンズの主光線をできるだけ垂直
に近い状態で入射させるために、第３収斂レンズに入射
する光線の高さをイメージサークル程度に高くするため
に必要な条件である。
ァイバーの入射端面にレンズの主光線をできるだけ垂直
に近い状態で入射させるために、第３収斂レンズに入射
する光線の高さをイメージサークル程度に高くするため
に必要な条件である。
このように結像面に垂直入射する。つまり軸外の主光線
が光軸に平行である場合をテレセントリックな光学系と
いうが、この条件（３）の下限を越えて肉厚が薄くなる
と、第３収斂レンズに入射する光線を高くできなくなる
ので、テレセントリックにするのが非常に困難になり好
ましくない、逆に上限を越えて肉厚が厚くなり過ぎると
、同様にテレセンドリンクにするのが困難になるばかり
でなく、レンズ全長が長くなると同時にレンズの外径が
大きくなるのでコンパクト性に欠け、本発明の目的から
外れることになる。
が光軸に平行である場合をテレセントリックな光学系と
いうが、この条件（３）の下限を越えて肉厚が薄くなる
と、第３収斂レンズに入射する光線を高くできなくなる
ので、テレセントリックにするのが非常に困難になり好
ましくない、逆に上限を越えて肉厚が厚くなり過ぎると
、同様にテレセンドリンクにするのが困難になるばかり
でなく、レンズ全長が長くなると同時にレンズの外径が
大きくなるのでコンパクト性に欠け、本発明の目的から
外れることになる。
条件（４）は、接合レンズの第３収斂レンズの正レンズ
と負レンズの分散値の差を示す色収差補正のための条件
である０本発明の内視鏡対物レンズは、第１発散レンズ
と第２収斂レンズでは色消し作用がないため、第３収斂
レンズを物体側に凸面を有した正レンズと負レンズの接
合レンズとして色収差を補正しているが、口径比が１
： ２．５〜２．８程度と明るく、光束が大きいため、
接合第３収斂レンズの正レンズのコバ厚を加工組立上必
要な厚さとするためには、接合面の曲率半径を−２−２
＜ ｒ、／ ｆ ＜−０，８９の範囲にするのが望
ましく、この範囲で色収差の補正が可能となる条件が条
件（４）である、従って、条件（４）を満足しない場合
は、特に倍率色収差が大きく残り、結像性能が不充分と
なるため内視鏡対物レンズに適さなくなる。
と負レンズの分散値の差を示す色収差補正のための条件
である０本発明の内視鏡対物レンズは、第１発散レンズ
と第２収斂レンズでは色消し作用がないため、第３収斂
レンズを物体側に凸面を有した正レンズと負レンズの接
合レンズとして色収差を補正しているが、口径比が１
： ２．５〜２．８程度と明るく、光束が大きいため、
接合第３収斂レンズの正レンズのコバ厚を加工組立上必
要な厚さとするためには、接合面の曲率半径を−２−２
＜ ｒ、／ ｆ ＜−０，８９の範囲にするのが望
ましく、この範囲で色収差の補正が可能となる条件が条
件（４）である、従って、条件（４）を満足しない場合
は、特に倍率色収差が大きく残り、結像性能が不充分と
なるため内視鏡対物レンズに適さなくなる。
ｆ、実施例
以下、本発明の実施例のデータを示す、ここで。
ＦＮＯは口径比、ｆは全系の焦点距離、ωは゛半画角。
ｆ、はバックフォーカス、ｒはレンズ各面の曲率半径、
ｄはレンズ厚またはレンズ間隔、Ｎは各レンズの屈折率
、γは各レンズのアツベ数である。
ｄはレンズ厚またはレンズ間隔、Ｎは各レンズの屈折率
、γは各レンズのアツベ数である。
〔実施例１〕
ＦＮＯ＝ １ ： ２．８ ｆ ＝０．８６１
物体距離５ω＝５１” ｆ ｓ＝０．５５
１面Ｎα ｒ ｄ Ｎ νＩ
ＣＸ） ０．４６ １．５１６３３ ６４
．１２ ０．８１４ ０．０７ ３ Ｃｏ １．１０ １．７７２５０ ４
９．６４ −０．８４２ ０．０９ ５ ２．２００ １．００ １．７７２５０ ４
９．６６ −１．０００ ０．４０ １．８４６６
６ ２３．９７ −８．１１１００ 〔実施例２〕 ＦＮＯ＝ １ ： ２．８ ｆ ＝０．８０３
物体距離１０ω＝６０＠ｆａ＝０．４２０ 而Ｈａ ｒ ｄ Ｎ ν１
０ｏ Ｏ，４７１，５１６３３６４，１２０，
８６００，０６ ３ψ １．０１１！ １．７７２５０ ４９．
６４ −０．８４２ ０．１０ ５ １．７００ ０．９４ １．７７２５０ ４
９．６６ −１．７００ ０．３０ １．８４６６
６ ２３．９７ ２０．９０２ 〔実施例３〕 ＦＮｏ＝ １ ： ２．８ ｆ ＝１．０５１
物体距離１゜ω＝６０’ ｆ Ｂ＝０．４
８２面Ｎａ ｒ ｄ Ｎ ９
１ ｏｏ Ｏ，４０１，５１６３３６４，１２
０，７８７０，０７ ３００１，２９１，７７２５０４９，６４−１，００８
０，１０ ５２，０００１，６３１，６２０４１６０，３６−１，
３０００，３０１，８４６６６２３，９７−４，２８２ 〔実施例４〕 ＦＮＯ＝ １ ： ２．５ ｆ ＝１．０６８
物体距離８ω＝ ３７” ｆ ｌｌ＝ ０
．６１６面尚 ｒ ｄ Ｎ １ １６．９００ ０．３９ １．５１６３３
６４．１２ １．８００ ０．０５ ３ ００ ０．９０ １．７４１００ ５２．
７４ −０．８６０ ０．１０ ５ ５．６３０ ０．９０ １．６９６８０ ５
５．５６ −１．０００ ０．４０ １．８４６６
６ ２３．９７ −２．２００ 〔実施例５〕 ＦＮｏ＝ １ ： ２．８ ｆ ＝１．０１１
物体距離ｌＯω＝ ５７’ ｆ 、 ＝
０．６１８面Ｎａ ｒ ｄ Ｎ
ν１ ４．０４４ ０．３０ １．５１６３３
６４．１２ ０．７１３ ０．０７ ３ ｃｏ １，００ １．７７２５０ ４
９．６４ −０．８００ ０．０９ ５ ４．９９５ １．２１ １．７２９１６ ５
４．７６ −０．９３０ ０．３０ １．８４６６
６ ２３．９７ −２．５８９ 次に各実施例の条件式の数値を示す。
物体距離５ω＝５１” ｆ ｓ＝０．５５
１面Ｎα ｒ ｄ Ｎ νＩ
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．１２ ０．８１４ ０．０７ ３ Ｃｏ １．１０ １．７７２５０ ４
９．６４ −０．８４２ ０．０９ ５ ２．２００ １．００ １．７７２５０ ４
９．６６ −１．０００ ０．４０ １．８４６６
６ ２３．９７ −８．１１１００ 〔実施例２〕 ＦＮＯ＝ １ ： ２．８ ｆ ＝０．８０３
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６４ −０．８４２ ０．１０ ５ １．７００ ０．９４ １．７７２５０ ４
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６ ２３．９７ ２０．９０２ 〔実施例３〕 ＦＮｏ＝ １ ： ２．８ ｆ ＝１．０５１
物体距離１゜ω＝６０’ ｆ Ｂ＝０．４
８２面Ｎａ ｒ ｄ Ｎ ９
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０，７８７０，０７ ３００１，２９１，７７２５０４９，６４−１，００８
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物体距離８ω＝ ３７” ｆ ｌｌ＝ ０
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６４．１２ １．８００ ０．０５ ３ ００ ０．９０ １．７４１００ ５２．
７４ −０．８６０ ０．１０ ５ ５．６３０ ０．９０ １．６９６８０ ５
５．５６ −１．０００ ０．４０ １．８４６６
６ ２３．９７ −２．２００ 〔実施例５〕 ＦＮｏ＝ １ ： ２．８ ｆ ＝１．０１１
物体距離ｌＯω＝ ５７’ ｆ 、 ＝
０．６１８面Ｎａ ｒ ｄ Ｎ
ν１ ４．０４４ ０．３０ １．５１６３３
６４．１２ ０．７１３ ０．０７ ３ ｃｏ １，００ １．７７２５０ ４
９．６４ −０．８００ ０．０９ ５ ４．９９５ １．２１ １．７２９１６ ５
４．７６ −０．９３０ ０．３０ １．８４６６
６ ２３．９７ −２．５８９ 次に各実施例の条件式の数値を示す。
実施例 １２３４５
（１） ｆ、／ｆ −１，８３２−２，０７５−１
，４５１−３，６８５−１，７１１（２）ｄ、／ｆ
Ｏ，０８１０，０７５０，０６７０，０４７０，０６
９（３）ｄ、／ｆ １．２７８ １．３４５
１．２２７ ０．８４３ ０．９８９（４） シ、
−シ４２５．７ ２５．７ ３６．４ ３１．６
３０．８ｇ、効果 以上説明したように、本発明によれば、３群４枚構成の
内視鏡対物レンズにおいて、上記各条件を満足するよう
構成したため、レンズ外径が小さく、且つ全長が短い、
しかも口径比が１ ： ２．５〜２．８と明るいレンズ
系を得ることができる。更に、第１発散レンズ、第２収
斂レンズの物体側の面を平面とすれば、レンズ加工が容
易であるためコストダウンが計れる。加えて、第１発敗
レンズと第２収斂レンズとの間に絞りを挾む形で配置で
きるので、絞りは安定した状態で組立ができ１組立が比
較的容易となる。
，４５１−３，６８５−１，７１１（２）ｄ、／ｆ
Ｏ，０８１０，０７５０，０６７０，０４７０，０６
９（３）ｄ、／ｆ １．２７８ １．３４５
１．２２７ ０．８４３ ０．９８９（４） シ、
−シ４２５．７ ２５．７ ３６．４ ３１．６
３０．８ｇ、効果 以上説明したように、本発明によれば、３群４枚構成の
内視鏡対物レンズにおいて、上記各条件を満足するよう
構成したため、レンズ外径が小さく、且つ全長が短い、
しかも口径比が１ ： ２．５〜２．８と明るいレンズ
系を得ることができる。更に、第１発散レンズ、第２収
斂レンズの物体側の面を平面とすれば、レンズ加工が容
易であるためコストダウンが計れる。加えて、第１発敗
レンズと第２収斂レンズとの間に絞りを挾む形で配置で
きるので、絞りは安定した状態で組立ができ１組立が比
較的容易となる。
第１．３，５，７．９図は、夫々本発明の実施例１，２
，３，４．５の内視鏡対物レンズの断面図、 第２．４，６，８．１０図は、夫々本発明の実施例１，
２，３，４，５の収差曲線図である。 特許出願人 旭光学工業株式会社 代表者 松本 徹 口 同代理人 弁理士 伊 丹 辰 男１１′ 第１ 図 ｊ図 正弦条件 馴肌硼 ｅ収差 ずト劇瑳正弦永住 頚肺差 Ｕ瑳 プ１点収差正弦張件 Ｙｍ６−７ 〜−Ｏ１一一 Ｃ 閉げ開基 色収差 非点収差正
弦米作
，３，４．５の内視鏡対物レンズの断面図、 第２．４，６，８．１０図は、夫々本発明の実施例１，
２，３，４，５の収差曲線図である。 特許出願人 旭光学工業株式会社 代表者 松本 徹 口 同代理人 弁理士 伊 丹 辰 男１１′ 第１ 図 ｊ図 正弦条件 馴肌硼 ｅ収差 ずト劇瑳正弦永住 頚肺差 Ｕ瑳 プ１点収差正弦張件 Ｙｍ６−７ 〜−Ｏ１一一 Ｃ 閉げ開基 色収差 非点収差正
弦米作
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 物体側より順に、像側に凹面を向けた第１発散レン
ズと、像側に凸面を向けた第２収斂レンズと、両凸正レ
ンズと負レンズとを接合した第３収斂レンズと、第１発
散レンズと第２収斂レンズとの間に配置された絞りから
なり、次の条件を満足することを特徴とする内視鏡対物
レンズ。 （１）−４．０＜ｆ＿１／ｆ＜−１．１ （２）０．０３＜ｄ＿２／ｆ＜０．１２ （３）０．７＜ｄ＿３／ｆ＜１．６ （４）ν＿３−ν＿４＞２１ ただし、ｆは全系の焦点距離、ｆ＿１は第１発散レンズ
の焦点距離、ｄ＿２は第１発散レンズと第２収斂レンズ
の間隔、ｄ＿３は第２収斂レンズの厚み、ν＿３、ν＿
４は夫々接合第３収斂レンズの物体側の正レンズと像側
の負レンズのアッベ数である。 ２ 特許請求の範囲第１項において、第１発散レンズは
物体側の面が平面もしくは大きな曲率半径をもつレンズ
であることを特徴とする内視鏡対物レンズ。 ３ 特許請求の範囲第１項において、第２収斂レンズは
物体側の面が平面のレンズであることを特徴とする内視
鏡対物レンズ。 ４ 特許請求の範囲第１項において、絞りは第１発散レ
ンズと第２収斂レンズに挾まれて配置されていることを
特徴とする内視鏡対物レンズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62117629A JP2563175B2 (ja) | 1987-05-14 | 1987-05-14 | 内視鏡対物レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62117629A JP2563175B2 (ja) | 1987-05-14 | 1987-05-14 | 内視鏡対物レンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63281112A true JPS63281112A (ja) | 1988-11-17 |
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1987
- 1987-05-14 JP JP62117629A patent/JP2563175B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0595533A1 (en) * | 1992-10-30 | 1994-05-04 | AT&T Corp. | Objective lens for a free-space photonic switching system |
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| WO2013077139A1 (ja) * | 2011-11-22 | 2013-05-30 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 内視鏡対物光学系 |
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