JP3742194B2 - レーザ治療装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は患者の治療部位(患部)にレーザ光を照射して治療を行うレーザ治療装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来よりレーザ光を患者の治療部位(患部)に照射することにより治療を行うレーザ治療装置が知られている。これらのレーザ治療装置は、照射するレーザ光の波長の種類に基づいて様々な治療に使用されている。
【0003】
近年では、患者のシワ、アザ、シミ等を治療する形成治療において、赤外域に波長を持つCO2 レーザ(炭酸ガスレーザ)を使用したレーザ治療装置が注目されている。シワやシミ等を取り除くために、比較的広い範囲にわたってレーザ照射を行う場合には、レーザ光を走査するレーザ走査手段を備えたハンドピースユニットを使用する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、レーザ走査手段を備えたハンドピースユニットは制御系との間で常にレーザ光の走査位置に関する情報を送受信しているため、他のハンドピースに取り換えた際に、ハンドピースからの信号が制御系に送信されなくなる。このとき、制御系はハンドピースのレーザ走査手段が故障等を起こしていると誤まって認識し、エラーとして装置本体自体が作動しないようにする誤作動を起こす可能性がある。
【0005】
本発明は上記問題点を鑑み、種々のハンドピースを取り換えても、レーザ走査用のハンドピースを認識し、ハンドピースの取換えに関する誤作動のないレーザ治療装置を提供することを技術課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
【0007】
(1) 治療用レーザ光源からのレーザ光を導光する導光部と、該導光部に取り換え可能に取り付けられるスキャニング用ハンドピースが持つレーザ光走査手段の動作を制御するためのスキャナコントローラとを備え、前記導光部に取り付けられたハンドピースを介してレーザ光を治療部位に照射するレーザ治療装置において、前記スキャニング用ハンドピースと前記スキャナコントローラとを信号の送受信が可能に接続するために前記スキャニング用ハンドピースからのケーブルを接続するコネクタ部と、該コネクタ部に前記ケーブルが接続されているか否かを検知する検知手段と、該検知手段により前記コネクタ部に前記ケーブルが接続されていることが検知され、かつ前記スキャニング用ハンドピースから前記スキャナコントローラにフィードバック信号が返ってこないときはエラーとし、前記検知手段により前記コネクタ部に前記ケーブルが接続されていないことが検知されたときには前記スキャナーコントローラの制御動作を停止する制御手段とを備え、前記スキャニング用ハンドピース以外のハンドピースを前記導光部に取り換えて使用可能に構成したことを特徴とする。
【0009】
【実施例】
以下、図面に基づいて本発明を説明する。図1は本実施例であるレーザ治療装置の外観略図を示す。
【0010】
1はレーザ装置本体であり、レーザ装置本体1内には治療用レーザ光源、エイミング光源、導光光学系、制御部等が収納されている。本実施例では、治療用レーザ光源として赤外レーザ光束を出射するCO2 レーザ光源を、エイミング光源としては赤色光束を出射する半導体レーザを使用する。2は多関節アーム部、3はスキャニング用ハンドピースユニット、4はケーブル、5はコネクタ部、6はエアチューブであり、コネクタ部5にはケーブル4の着脱を検知するマイクロスイッチが設けられている。
【0011】
多関節アーム部2は数本の剛体管が駆動可能なように関節部によって連結されており、術者はハンドピースユニット3を自由に移動させることができる。多関節アーム部2の各関節部にはミラーが配置されており、レーザ装置本体1から出射された光束を多関節アーム部2内を通過させてハンドピースユニット3まで導光する。ハンドピースユニット3は、目的、使用法により種々のものに取換え可能であり、本実施例では治療用レーザ光をスキャン(走査)させて治療を行うスキャナーヘッドを備えるスキャニング用ハンドピースユニット3を例にとって説明する。
【0012】
図2にスキャニング用のハンドピースユニット3の外観略図及び部分断面図を示す。ハンドピースユニット3はスキャナー部10とハンドピースヘッド部11とに取り外し可能に分割されている。スキャナー部10内には、多関節アーム部2内を通過してきた治療用レーザ光及びエイミング光を治療部位でXY方向にスキャンさせるための駆動ミラー12a、12b、それぞれの駆動モータ17a、17b、及び集光レンズ13を備える。駆動モータ17a、17bはレーザ装置本体1内に設けられたスキャナーコントローラ41により制御され、制御信号は制御部40を出た後、コネクタ部5、ケーブル4を介してスキャナーヘッド部10に送信され、駆動ミラー12a及び12bがそれぞれ揺動制御される。
【0013】
ハンドピースヘッド部11は透明な樹脂により略円錐形状に形成されており、ハンドピースヘッド部11の下端部を患者に当接させたときにも外部から治療部位及び照射領域を視認することができるようになっている。また、ハンドピースヘッド部11の側面には、レーザ照射中に治療部位から発生する煙をハンドピース部11内から排除するための切り欠き状の煙排出口15が設けられている。煙の排除は、レーザ装置本体1内に設けられたエアパージポンプから噴出される空気をコネクタ部5、エアチューブ6を介してハンドピースヘッド部11の上部に設けられた空気噴出口14から噴出させ、噴出された空気により治療部位より発生する煙を煙排出口15から排除するようにして行う。
【0014】
なお、ハンドピースヘッド部11の下端部はレーザ光のスキャニング領域を確保する大きさとしている。
【0015】
図1において、7はレーザ照射条件等の各種設定条件を入力するためのコントロールパネルであり、8はトリガ信号を発信させるためのフットスイッチである。図3にコントロールパネル7の正面図を示す。コントロールパネル7はREADY/STANDBY スイッチ20、モード設定スイッチ群21、照射パターン設定スイッチ群22、照射パワー設定スイッチ23、ON TIME 設定スイッチ24、OFF TIME設定スイッチ25、アライメントスイッチ26、照射密度スイッチ27、照射形状設定スイッチ28、照射サイズ設定スイッチ29、パルス間隔設定スイッチ30、等の各種スイッチと、スキャナーに関する情報を表示するためのディスプレイ35、エラーメッセージやマシン状態の情報を表示するためのディスプレイ36から構成されている。
【0016】
READY/STANDBY スイッチ20は、術者がREADY 状態(レーザ照射可能状態)とSTANDBY 状態(待機状態)の切換えを行うためのスイッチである。READY 状態とは、フットスイッチ7からのトリガ信号に基づいてレーザ照射が可能な状態であり、STANDBY 状態とは、設定条件入力時等においてトリガ信号の誤入力によるレーザ照射を防止するためにトリガ信号の入力に対してロックが掛けられている状態である。
【0017】
モード設定スイッチ群21は、CW(連続発振)モード切換スイッチ21a、PULSE (パルス発振)モード切換スイッチ21b、SCAN(走査)モード切換スイッチ21cより構成されており、術者が手術条件に基づいて設定する。モードが設定されると、各スイッチ下部に設けられた表示文字が点灯し、術者に現状の設定モードを認識させる。
【0018】
照射パターン設定スイッチ群22には、CONT. (連続照射)パターン切換スイッチ22a、SINGLE(単発照射)パターン切換スイッチ22b、REPEAT(繰返し照射)パターン切換スイッチ22cより構成されている。照射パターン設定スイッチ群22は、基本的にモード設定スイッチ群21による設定がCWあるいはPULSE モード時において設定可能である。パターンが設定されると、モード設定のときと同様に各スイッチ下部に設けられた表示文字が点灯し、術者に現状の設定パターンを認識させる。
【0019】
照射パワー設定スイッチ23は治療用レーザ光の照射出力の設定を行う。UP及びDOWNボタンを操作することによって設定ができ、ディスプレイ部23aに表示される。本実施例ではCWモードの場合で0.1〜40W(ワット)の範囲(モードにより最大値が異なる)で設定でき、1Wまでは0.1ステップ、40Wまでは1Wステップで設定できる。
【0020】
ON TIME 設定スイッチ24は、CW及びPULSE モード時のSINGLE又はREPEATパターンの場合にON TIME (レーザ照射時間)の間隔を設定するためのスイッチであり、UP及びDOWNスイッチを操作することによってレーザ照射時間を設定でき、ディスプレイ部24aに表示される。本実施例においては0.02〜5秒の範囲で設定でき、0.1秒までは0.02秒ステップ、1秒までは0.1秒ステップ、5秒までは1秒ステップで設定できる。
【0021】
OFF TIME設定スイッチ25は、REPEATパターンが設定された場合にOFF TIME(レーザ照射中断時間)の間隔を設定するためのスイッチであり、UP及びDOWNスイッチを操作することによってOFF TIMEを設定でき、ディスプレイ部25aに表示される。本実施例ではON TIME と同様な設定範囲及びステップで設定できる。
【0022】
アライメントスイッチ26は、SCANモード時における照射位置の微調整を行うためのスイッチであり、アライメントスイッチ26を操作することによりハンドピース部11を治療部位から移動させることなく、照射領域の位置を移動させることができる。
【0023】
照射密度スイッチ27は、SCANモード時において治療用レーザ光の照射密度を設定するためのスイッチであり、UP及びDOWNボタンによる照射密度の設定値はディスプレイ35に表示される。
【0024】
照射形状設定スイッチは、SCANモード時においてレーザ光の照射領域形状の選択、決定のためのスイッチである。UP及びDOWNスイッチを押す度に照射領域の形状を変更することができ、その情報はディスプレイ部35に表示される。本実施例においては、三角形、四角形、六角形等に代表される数種の形状に変更することができる。
【0025】
照射サイズ設定スイッチ29は、SCANモード時においてレーザ光の照射領域のサイズ変更のためのスイッチであり、UP及びDOWNスイッチを押す度に照射領域形状の大きさを変更させることができ、その情報はディスプレイ部35に表示される。
【0026】
パルス間隔設定スイッチ群30は、PULSE モード時におけるレーザパルス照射の間隔を設定するためのスイッチであり、本実施例においては5段階に切換え可能である。
【0027】
以上のような構成を備えるレーザ治療装置において、以下にその動作について図4の制御系及び光学系の要部図に基づき説明する。
【0028】
電源を投入すると、レーザ装置はセルフチェックを開始し、セルフチェック中であることをディスプレイ36に表示する。制御部40は各部のチェックが完了すると自動的にSTANDBY 状態へ移行し、STANDBY 状態であることをディスプレイ36に表示すると共にコントロールパネル7上のSTANDBY の文字を点灯させる。
【0029】
また、装置はセルフチェック中(あるいは電源投入中)、ケーブル4のコネクタ部5への接続状態を確認する。ケーブル4がコネクタ部5に接続されていないことがマイクロスイッチ42によって検知されると、制御部40はスキャナーコントローラ41への電源供給をカットする。これにより装置の誤作動を防止する。
【0030】
術者はコントロールパネル7上の表示によりSTANDBY 状態であることを確認したら、ハンドピースユニット3のハンドピースヘッド部11の下端部全面を患者治療部位が含まれるように当接させる。なお、レーザ光をスキャンさせて治療を行う場合、照射モードはSCANモードを予め選択しておく。ハンドピースユニット3からはエイミング光源32によるエイミング光が照射されるので、術者はエイミング光の照射位置を確認しながら、コントロールパネル7のスイッチを操作して治療内容に応じた照射パターン、照射領域形状、照射領域サイズ等の照射条件の設定を行う。また、アライメントスイッチ26により照射位置の微調整を行う。
【0031】
この際、ハンドピースヘッド部11は透明な樹脂より形成されているため、ハンドピースヘッド部11の下端部が当接し、治療部位が覆われた状態でも術者は照射位置や照射領域等を容易に視認することができる。また、ハンドピースヘッド部11は略円錐形状をしているため、その下端部全面がほぼ一様に患者皮膚に当接することによって、スキャナ部10のレーザ照射端と治療部位の距離を安定して確定することができ、術者はその状態を容易に保持することができる。さらに、検者の皮膚との当接面積が比較的大きいため、皮膚を押さえる力が分散され、治療部位周辺が変形し難くなっており、常に安定した照射距離を得ることができる。
【0032】
術者は照射条件の設定とエイミング光の観察による照射部位の特定ができたら、READY /STANDBY スイッチ20を押してレーザ治療装置をREADY 状態にする。その後、フットスイッチ8を踏み込むことによりトリガ信号を発信させる。トリガ信号を受信した制御部40はレーザ光源31を制御し、コントロールパネル7による設定に基づいて治療用レーザ光を出射させる。
【0033】
レーザ光源31を出射した治療レーザ光は、ミラー33、ダイクロイックミラー34によって反射された後、エイミング光源32より出射されるエイミング光と同軸にされ、多関節アーム部2に入射する。多関節アーム部2内に入射したレーザ光は各間接部に設けられたミラーによって反射されながらハンドピースユニット3に導光される。スキャナーコントローラ41は照射領域形状、照射領域サイズ等の設定信号に基づき駆動モータ17a、17bを駆動制御し、レーザ光をスキャンしてレーザ光を治療部位に照射する。また、治療レーザ光の照射中には、制御部40はエアパージポンプ43を作動させ、ハンドピースヘッド部11内に空気を送出して煙排出口15からレーザ照射により発生する煙を排出する。
【0034】
以上のようにスキャニング用のハンドピースユニット3を接続したときには、コネクタ部5を介してスキャナーコントローラ41とハンドピースユニット3の間で常に信号の送受信が行われるようになっている。スキャナーコントローラ41側にハンドピースユニット3からのフィードバック信号が返ってこないときはエラー表示するが、単にコネクタ部5にケーブル4が接続されていない場合には、マイクロスイッチ42の検知信号に基づきスキャナーコントローラ41への電源供給をカットする。そして、ディスプレイ30にスキャニング用ハンドピースユニット3が接続されていない旨を表示する。これにより、術者はスキャナーコントローラ41とハンドピースユニット3の接続の異常か、単にコネクタ部5にケーブル4が接続されていないかを知ることができ、適切な処置を取ることができる。また、スキャニング用のハンドピースユニット3以外のハンドピースを使用する場合には、スキャナーコントローラ41の動作は不要であるので、制御部40はコネクタ部5でのケーブル4の接続情報に基づきスキャナーコントローラ41への電源供給をカットする。これにより、誤ってSCANモードが選択されたとしても、SCANモードへ移行することなくもなく、誤作動を防ぐことが可能となる。
【0035】
以下にSCANモード時におけるレーザ照射について、スキャンを1回で終了するSINGLEパターンとスキャンを繰り返し行うREPEATパターンに分けて説明する。なお、スイッチ21cを押してSCANモードにしたときには、SINGLEパターンが自動的に設定される。
【0036】
(SINGLEパターン)
制御部40は、フットスイッチ8からのトリガ信号が入力されると、レーザ光源31に制御信号を出力し、コントローラ7による設定に基づいて治療用レーザ光を出射させる。また、フットスイッチ8からのトリガ信号は制御部40を介してスキャナーコントローラ41に入力される。レーザ光源31を出射した治療レーザ光は、ミラー33、ダイクロイックミラー34によって反射された後、エイミング光源32より出射されるエイミング光と同軸にされ、多関節アーム部2に入射する。多関節アーム部2内に入射したレーザ光は各間接部に設けられたミラーによって反射されながらハンドピースユニット3に導光される。
【0037】
一方、スキャナーコントローラ41はフットスイッチ8からのトリガ信号が入力されると、照射領域形状、照射領域サイズ等の設定信号に基づき駆動モータ17a、17bを駆動制御し、レーザ光のスキャン動作を行う。レーザ光は設定された照射形状、照射サイズ等の条件に基づいて治療部位に照射される。なお、治療レーザ光の照射中には、制御部40はエアパージポンプ43を作動させ、ハンドピースヘッド部11内に空気を送出して煙排出口15からレーザ照射により発生する煙を排出する。
【0038】
スキャナーコントローラ41はハンドピースユニット3からのフィードバック信号により1スキャン終了を検知すると、駆動モータ17a、17bの駆動を停止するとともに1スキャンの終了信号を制御回路40に出力する。制御回路40はスキャン終了信号に基づきレーザ光源31からのレーザ出射を停止する(図示なき安全シャッタを駆動制御して、レーザ光を遮断する)。
【0039】
このようにSINGLEパターンの設定では、図5(a)に示すようにフットスイッチ8からのトリガ信号がONの状態で入力され続けたとしても、1スキャンのレーザ照射が終了すると、図5(b)のようにスキャン動作及びレーザ照射が停止する。
【0040】
(REPEATパターン)
術者がフットスイッチ8を踏み続けることにより、図5(a)に示すようにトリガ信号が出力されるものとする。このトリガ信号が制御部40及びスキャナーコントローラ41に入力されると、SINGLEパターンのときと同様に1スキャンのレーザ照射が行われる。1回のスキャンによるレーザ照射が終了すると、スキャナーコントローラ41がスキャン終了を検知し、制御部40に終了信号を出力する。制御部40はレーザ光源31からのレーザ出射を停止するとともに、制御部40内の図示なきREPEAT回路が図5(c)に示すようにOFF 信号を立ち上げ(入力)、疑似的にトリガ信号をOFF 状態にする。その後、設定されたOFF TIMEが経過すると、制御部40のREPEAT回路がOFF 信号を立ち下げ(解除)、疑似的に再びフットスイッチが踏まれた(ON)状態にする。OFF 信号が解除されると、スキャナーコントローラ41にはフットスイッチ8からのトリガ信号が再び入力され、スキャナーコントローラ41はスキャン動作を開始する。同時に制御部40はOFF 信号の解除により、レーザ光源31からのレーザ出射を開始する。
【0041】
フットスイッチ8からトリガ信号が図5(a)のように入力され続けると、この動作が繰り返され、図5(d)に示すようにレーザ光のスキャン照射が繰り返し行われる。フットスイッチ8からトリガ信号が入力されなくなると、スキャン動作によるレーザ照射が停止する(スキャンの途中でも、レーザ照射は停止する)。
【0042】
以上のように、複数回のスキャンによるレーザ照射を必要とするばあいでも、REPEATパターン(REPEATモード)にすることにより、術者はフットスイッチを踏み続けることにより所望するスキャン回数のレーザ照射を効率良く行うことができる。また、1スキャンごとのOFF TIMEを術者が所望するように設定できるので、手術状態を観察しながら適切なレーザ照射を行うことができる。
【0043】
以上の実施例ではハンドピースヘッド部11の側面には煙排出口15として切り欠き部を2か所に設けたが、その数は多くても良い。またさらに、ハンドピースヘッド部11の下端部が治療部位周辺に少なくとも3点で当接するようにすれば、術者はハンドピースユニット3を安定して保持できる。
【0044】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、スキャニング用ハンドピース以外のハンドピースに取り換えて使用でき、ハンドピースの取り換えに関する誤作動がない。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例であるレーザ治療装置の外観略図である。
【図2】実施例であるレーザ治療装置のハンドピースユニットの説明図である。
【図3】実施例であるレーザ治療装置のコントローラの正面図である。
【図4】実施例であるレーザ治療装置の制御系及び光学系要部図である。
【図5】 SCANモード時における各信号の関係を示す説明図である。
【符号の説明】
1 レーザ装置本体
3 ハンドピースユニット
4 ケーブル
5 コネクタ部
7 コントロールパネル
8 フットスイッチ
12a,12b 駆動ミラー
40 制御部
41 スキャナーコントローラ
42 マイクロスイッチ
Claims (1)
- 治療用レーザ光源からのレーザ光を導光する導光部と、該導光部に取り換え可能に取り付けられるスキャニング用ハンドピースが持つレーザ光走査手段の動作を制御するためのスキャナコントローラとを備え、前記導光部に取り付けられたハンドピースを介してレーザ光を治療部位に照射するレーザ治療装置において、前記スキャニング用ハンドピースと前記スキャナコントローラとを信号の送受信が可能に接続するために前記スキャニング用ハンドピースからのケーブルを接続するコネクタ部と、該コネクタ部に前記ケーブルが接続されているか否かを検知する検知手段と、該検知手段により前記コネクタ部に前記ケーブルが接続されていることが検知され、かつ前記スキャニング用ハンドピースから前記スキャナコントローラにフィードバック信号が返ってこないときはエラーとし、前記検知手段により前記コネクタ部に前記ケーブルが接続されていないことが検知されたときには前記スキャナーコントローラの制御動作を停止する制御手段とを備え、前記スキャニング用ハンドピース以外のハンドピースを前記導光部に取り換えて使用可能に構成したことを特徴とするレーザ治療装置。
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