(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内視鏡に照明光を供給する光源ランプと、
この光源ランプに電力を供給する、複数のバッテリを格納可能なバッテリ部と、
このバッテリ部に格納された単数あるいは複数のバッテリから供給される供給電圧を昇圧もしくは降圧させ前記光源ランプに電力を供給するＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記バッテリ部に格納されたバッテリの接続状態として単数のバッテリ接続状態と複数のバッテリの直列接続状態とのいずれかを選択して当該選択したバッテリの両端電圧を前記供給電圧として前記ＤＣ／ＤＣコンバータに供給する供給電圧切換スイッチと、
前記供給電圧切換えスイッチの作動に連動して前記ＤＣ／ＤＣコンバータの設定出力電圧を切り換える設定出力電圧切換スイッチと、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を所定の基準電圧と比較する比較器と、
この比較器の比較結果に基づき、前記ＤＣ／ＤＣコンバータからの出力電圧を前記設定出力電圧に基づいて、バッテリ接続状態が単数のバッテリ接続状態である場合には所定のランプ電圧になるように、バッテリ接続状態が前記直列接続状態である場合には当該所定のランプ電圧より大きいランプ電圧となるように前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御する制御手段と、
を具備したことを特徴とする内視鏡用バッテリ型光源装置。
【請求項２】
内視鏡に照明光を供給する光源ランプと、
この光源ランプに電力を供給する、複数のバッテリを格納可能なバッテリ部と、
このバッテリ部に格納された単数あるいは複数のバッテリから供給される供給電圧を昇圧もしくは降圧させ前記光源ランプに電力を供給するＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記バッテリ部に格納されたバッテリの接続状態として単数のバッテリ接続状態と複数のバッテリの直列接続状態とのいずれかを選択して当該選択したバッテリの両端電圧を前記供給電圧として前記ＤＣ／ＤＣコンバータに供給する供給電圧切換スイッチと、
前記供給電圧切換えスイッチの作動に連動して前記ＤＣ／ＤＣコンバータの設定出力電圧を切り換える設定出力電圧切換スイッチと、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を所定の基準電圧と比較する比較器と、
この比較器の比較結果に基づき、前記ＤＣ／ＤＣコンバータからの出力電圧を前記設定出力電圧に基づいて、バッテリ接続状態が単数のバッテリ接続状態である場合には所定のランプ電圧になるように、バッテリ接続状態が前記直列接続状態である場合には当該所定のランプ電圧より大きいランプ電圧となるように前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御する制御手段と、
を具備し、
前記供給電圧切換スイッチは、前記バッテリ部に複数のバッテリが格納された際には、当該複数のバッテリを直列接続した場合の両端電圧と、当該複数のバッテリのうちいずれか単独のバッテリの両端電圧とを選択して前記ＤＣ／ＤＣコンバータに供給し、前記バッテリ部に単数のバッテリが格納された際には、当該単数のバッテリの両端電圧を供給電圧として前記ＤＣ／ＤＣコンバータに供給することを特徴とする内視鏡用バッテリ型光源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内視鏡に照明光を供給する光源ランプ及びこの光源ランプに電力を供給するバッテリを備えた内視鏡用バッテリ型光源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、内視鏡装置は、医療用分野及び工業用分野において広く用いられるようになっている。この内視鏡装置は、診断あるいは検査対象部位が生体内部、或いはプラント、機器等の内部であるので、これら検査対象部位を照明する手段が必要である。このため、一般的な内視鏡装置では、内視鏡の外部装置として光源装置を用意し、この光源装置内の光源部に取り付けられた光源ランプからの照明光を内視鏡に設けたライトガイドファイバに導光し、このライトガイドファイバで導光された照明光を挿入部の先端側の照明窓から出射して検査対象部位を照明する構成になっている。
上記光源装置は、一般的には商用電源から供給される電源を利用して光源装置内部の光源ランプを点灯させるものである。
【０００３】
これに対し、例えば特開平１０−２２４９２６号公報に記載の内視鏡装置は、電源として乾電池等のバッテリを使用したバッテリ型光源装置を内視鏡の操作部に着脱自在に取り付けられるようにしたものである。このようなバッテリ型光源装置を操作部に着脱自在に取り付ける内視鏡装置は、持ち運びが容易であるとともに、電源のない所での使用が可能になるので緊急時或いは屋外での使用などに適している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平１０−２２４９２６号公報に記載のバッテリ型光源装置は、光源ランプを明るくするために、更にバッテリ型光源装置に補助電源ユニットを接続して、光源ランプに供給する電源電圧を昇圧していたが、外部電源との接続を切り換えていたため、別ユニットの補助電源ユニットを接続する煩わしさがあった。
【０００５】
また、補助電源ユニットを使用する場合は段階的な昇圧になるため、ランプに対して適正な電圧を供給することは困難であった。
【０００６】
本発明は、これらの事情に鑑みてなされたものであり、補助電源ユニットを用いることなく、簡便に光源ランプを明るくすることが可能で、内視鏡に着脱自在に取り付け可能な小型の内視鏡用バッテリ型光源装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の内視鏡用バッテリ型光源装置は、内視鏡に照明光を供給する光源ランプと、この光源ランプに電力を供給する、複数のバッテリを格納可能なバッテリ部と、このバッテリ部に格納された単数あるいは複数のバッテリから供給される供給電圧を昇圧もしくは降圧させ前記光源ランプに電力を供給するＤＣ／ＤＣコンバータと、前記バッテリ部に格納されたバッテリの接続状態として単数のバッテリ接続状態と複数のバッテリの直列接続状態とのいずれかを選択して当該選択したバッテリの両端電圧を前記供給電圧として前記ＤＣ／ＤＣコンバータに供給する供給電圧切換スイッチと、前記供給電圧切換えスイッチの作動に連動して前記ＤＣ／ＤＣコンバータの設定出力電圧を切り換える設定出力電圧切換スイッチと、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を所定の基準電圧と比較する比較器と、この比較器の比較結果に基づき、前記ＤＣ／ＤＣコンバータからの出力電圧を前記設定出力電圧に基づいて、バッテリ接続状態が単数のバッテリ接続状態である場合には所定のランプ電圧になるように、バッテリ接続状態が前記直列接続状態である場合には当該所定のランプ電圧より大きいランプ電圧となるように前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御する制御手段と、を具備したことを特徴とする。
本発明の第２の内視鏡用バッテリ型光源装置は、内視鏡に照明光を供給する光源ランプと、この光源ランプに電力を供給する、複数のバッテリを格納可能なバッテリ部と、このバッテリ部に格納された単数あるいは複数のバッテリから供給される供給電圧を昇圧もしくは降圧させ前記光源ランプに電力を供給するＤＣ／ＤＣコンバータと、前記バッテリ部に格納されたバッテリの接続状態として単数のバッテリ接続状態と複数のバッテリの直列接続状態とのいずれかを選択して当該選択したバッテリの両端電圧を前記供給電圧として前記ＤＣ／ＤＣコンバータに供給する供給電圧切換スイッチと、前記供給電圧切換えスイッチの作動に連動して前記ＤＣ／ＤＣコンバータの設定出力電圧を切り換える設定出力電圧切換スイッチと、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を所定の基準電圧と比較する比較器と、この比較器の比較結果に基づき、前記ＤＣ／ＤＣコンバータからの出力電圧を前記設定出力電圧に基づいて、バッテリ接続状態が単数のバッテリ接続状態である場合には所定のランプ電圧になるように、バッテリ接続状態が前記直列接続状態である場合には当該所定のランプ電圧より大きいランプ電圧となるように前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御する制御手段と、を具備し、前記供給電圧切換スイッチは、前記バッテリ部に複数のバッテリが格納された際には、当該複数のバッテリを直列接続した場合の両端電圧と、当該複数のバッテリのうちいずれか単独のバッテリの両端電圧とを選択して前記ＤＣ／ＤＣコンバータに供給し、前記バッテリ部に単数のバッテリが格納された際には、当該単数のバッテリの両端電圧を供給電圧として前記ＤＣ／ＤＣコンバータに供給することを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の第１の実施の形態を説明する。
（第１の実施の形態）
図１ないし図５は本発明の第１の実施の形態に係り、図１は本発明の第１の実施の形態の内視鏡装置の全体構成を示す外観図、図２は図１の内視鏡のライトガイド口金に着脱自在に取り付けられるバッテリ型光源の構造を示す断面図、図３は図２のバッテリ型光源の電源回路を説明する回路ブロック図、図４は図３のＤＣ／ＤＣコンバータを説明する回路ブロック図、図５は電源回路の出力電圧に対する昇圧効率と光量との関係を説明するグラフである。
【０００９】
本実施の形態の内視鏡装置１は、内視鏡２と、この内視鏡２に着脱自在に接続されるランプユニット３及びこのランプユニット３に内蔵する後述の光源ランプ（以下、単にランプ）に電源電力を供給する後述のバッテリを有するバッテリユニット４からなるバッテリ型光源装置（バッテリ型光源）５と、から構成されている。
【００１０】
前記内視鏡２は、細長の挿入部１１と、この挿入部１１の後端に設けられた把持部を兼ねる操作部１２と、この操作部１２の後端に形成された接眼部１３と、操作部１２の側部に突設したライトガイド口金１４とを有し、このライトガイド口金１４の端部に前記ランプユニット３の接続口金１５を着脱自在に接続できるようになっている。尚、このライトガイド口金１４には、前記バッテリ型光源５と選択的に図示しないライトガイドケーブルを接続して図示しない商用電源用光源装置に接続するように構成しても良い。
【００１１】
前記挿入部１１は、その先端に形成された先端部２１と、この先端部２１の後端に形成され、湾曲自在の湾曲部２２と、この湾曲部２２の後端から前記操作部１２の前端まで形成された可撓性を有する可撓部２３とからなる。
前記操作部１２には、術者が把持する操作部１２の後端側に湾曲操作レバー２４が設けてあり、この湾曲操作レバー２４を回動操作により前記湾曲部２２を湾曲することができる。また、この操作部１２には、吸引操作を行う吸引ボタン２５と、この吸引ボタン２５の基端付近から突出するように吸引口金２６とが設けてあり、吸引口金２６は図示しないチューブを介して吸引装置に接続され、吸引ボタン２５を操作することにより吸引チャンネルに連通する吸引口金２６を介して体液などを吸引することができる。
また、前記操作部１２の前部側には、鉗子などの処置具を挿入する鉗子挿入口２７が形成され、この鉗子挿入口２７は内部で図示しない吸引チャンネルに連通している。この鉗子挿入口２７には、通常鉗子栓２８が取付けられている。さらに、前記処置具挿入口２７の裏側には、通気口金２９が突設しており、この通気口金２９から内視鏡２の内部に空気を送ることによって、内視鏡２の水漏れ検査等を行えるようになっている。
【００１２】
前記挿入部１１内には、照明光を導光する図示しないライトガイドファイバが挿通され、このライトガイドファイバは前記操作部１２を経てその後端が前記ライトガイド口金１４内で固定されている。このライトガイド口金１４に  前記ランプユニット３の接続口金１５を接続し、前記バッテリ型光源５内部に装着される後述のランプを発光させた場合には、このランプからの照明光が前記ライトガイド口金１４の図示しないライトガイドファイバの光入射端面に供給される。供給された照明光は、前記ライトガイドファイバにより導光され、前記先端部２１の図示しない照明窓、つまり光出射端面から前方に出射され、患部などの被写体を照明する。
照明された被写体は、前記照明窓に隣接する図示しない観察窓に取り付けた対物レンズによりその結像位置に光学像を結ぶ。この結像位置には、図示しないイメージガイドファイバの先端面が配置され、結像された光学像を前記接眼部１３側の端面に伝送する。伝送された光学像は、前記接眼部１３の接眼窓に取り付けられた図示しない接眼レンズを介して拡大観察することができる。
【００１３】
次に、図２を用いてバッテリ型光源５の構造を説明する。
前記バッテリ型光源５は、前記したように接続口金１５を備えたランプユニット３及びバッテリユニット４で構成されている。
前記バッテリ型光源５は、前記内視鏡操作部１２の前記ライトガイド口金１４に接続される接続部１５及びランプ３１を所定の位置に配置すると共に、回動することによって点灯状態又は消灯状態に切り換えるスイッチを兼ねるランプホルダ３２が設けられている。
【００１４】
前記ランプユニット３は、ランプ３１の発熱にも耐え得る絶縁部材でほぼ円柱形状に形成されていて、その上部側側面には貫通孔を形成し、一方の開口端側には前記接続口金１５を固定し、他方の開口端からランプ３１を取り付けたランプホルダ３２を収納装着する収納部３３が形成されている。この収納部３３に前記ランプホルダ３２を収納配置すると共に、このランプホルダ３２を回動することによって、前記ランプユニット３は、点灯状態又は消灯状態に切り換えることができるようになっている。
【００１５】
前記収納部３３の一方の開口端には、集光レンズ３４を取り付けたレンズ枠３５を接着剤等で固着し、このレンズ枠３５の外側に内視鏡２側のライトガイド口金１４に螺合により着脱自在に接続する前記接続口金１５を抜け止めして回転自在に取り付けてある。
前記ランプホルダ３２内には、ハロゲンランプ、キセノンランプ、クリプトンランプ、ＬＥＤ等のランプ３１を取付け可能であり、このランプ３１は導電性のランプ固定具３６に螺合により固定されている。
【００１６】
このランプ固定具３６側面には、前記ランプホルダ３２が挿入回転されることにより、前記ランプ固定具３６に接触同通する導電性の収納部材３７が設けられていて、これらランプ固定具３６及び収納部材３７で回転式スイッチ機構３８を構成している。そして前記収納部材３７の後端部には、前記バッテリユニット４に通じる開口３７ａから延出する電極板３９が接続固定されている。
前記ランプ３１後端部には、このランプ３１を交換するために着脱自在に取り付けられる蓋体４１が導電性の収納部材４２に螺合固定されるようになっていていて、この蓋体４１には導電性のばね４３の付勢により前記ランプ３１後端部に接触導通するマイナス電極４４が設けられている。前記収納部材４２には、記バッテリユニット４に通じる前記開口３７ａから延出する電極板４５が接続固定されている。
【００１７】
前記バッテリユニット４は、絶縁部材で形成されていて、前記ランプユニット３の下端と一体化して前記開口３７ａが形成されたバッテリユニット本体上部４ａ及びこのバッテリユニット本体上部４ａに着脱自在に取り付けられ、バッテリ５１を収納するバッテリユニット本体下部４ｂとから主に構成されている。尚、前記バッテリユニット本体上部４ａと前記バッテリユニット本体下部４ｂとは、Ｏリング５２ａによって水密を確保している。
前記バッテリユニット本体上部４ａには、前記電極板３９がハンダ付け等により電気的に基板５４に接続されると共に、前記バッテリ５１に接触導通する電極板５３がハンダ付け等により電気的に接続される基板５４が設けられている。
【００１８】
前記バッテリユニット本体下部４ｂには、電極板５５が設けられていて、前記電極板５３と共に例えば供給電圧が１．２Ｖである充電型のニッケル水素電池を２つ直列接続し、２．４Ｖの電圧を供給するようになっている。
【００１９】
このような構成により、前記ランプ３１のオンオフは、前記ランプホルダ３２を収納配置すると共に、このランプホルダ３２を回動することによって、電極板５５、バッテリ５１、電極板５３、電極板４５、基板５４、収納部材３７を介してランプ固定具３６よりランプ３１側部電極に電気的に導通し、一方、ランプ３１後端部電極は、マイナス電極４４、ばね４３、収納部材４２を介して電極３９、基板５４に電気的に導通し、これらの経路の導通、非導通によって行われるようになっている。
前記基板５４には、前記バッテリ５１の電源電力を昇圧させ前記ランプ３１に電力を供給する後述の電源回路６０が設けられていて、前記基板５４上にＤＣ／ＤＣコンバータ６１、前記ランプ３１、バッテリ５１、回転式スイッチ機構３８からなる昇圧回路として構成している。
【００２０】
次に、図３を用いてこの電源回路６０を説明する。
図３に示すように電源回路６０は、前記したように前記回転式スイッチ機構３８により前記バッテリ５１からの電力を前記ランプ３１側に供給するようになっており、前記バッテリ５１からの電力を昇圧して前記ランプ３１に電力を供給するＤＣ／ＤＣコンバータ６１と、このＤＣ／ＤＣコンバータ６１のスイッチング動作によって、前記バッテリ５１から供給される電力をエネルギとして貯えるコイルＬ１と、前記バッテリ５１から供給される電力のノイズをフィルタとして吸収する低インピーダンスのコンデンサＣ１と、前記コイルＬ１に貯えられたエネルギを電気エネルギとして前記ランプ３１側に放出するダイオードＤ１と、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ６１のフィードバック部６２としての分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２と、前記ダイオードＤ１から放出される電力のノイズを吸収するフィルタとしての低インピーダンスのコンデンサＣ２とから構成されている。
【００２１】
前記ＤＣ／ＤＣコンバータ６１は、例えば、前記コイル側に接続されるＬＸＰ−ＬＸＮ端子と、前記ダイオードＤ１のカソード側に接続されるＰＯＵＴ端子と、前記フィードバック部６２に接続されるＦＢ端子と、前記回転型スイッチ機構３８側に接続されるＰＧＮＤ端子との４端子を備えている。そして、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ６１がスイッチング動作としてＴｒ１がターンオンすると、コイルＬ１に流れる電流が直線的に増加して、磁場の中にエネルギを貯え、次に、ターンオフすると、コイルＬ１の両端の電圧が逆転して、電流が強制的にダイオードＤ１を通ってコイルＬ１に貯えられたエネルギ分がランプ３１側に流れることによって昇圧するようになっている。尚、ダイオードＤ１は、逆回復時間が短く、高い周波数でスイッチングし、コイルＬ１のエネルギが十分にランプ３１に送られ、点灯するようになっている。
【００２２】
ここで、前記ランプ３１にかかる最適電圧は、図５に示すようになっている。横軸は、ランプ３１にかかる出力電圧を示し、縦軸は昇圧効率とランプ３１の定格に対する比率を示している。尚、このランプ３１の定格は、４．８Ｖ、０．５Ａである。このランプ３１を明るく点灯させるために、ランプ３１に供給する電圧を昇圧すると、バッテリ５１の効率が悪くなり使用時間が短くなってしまうので、光量を出しつつ、バッテリ５１の使用時間を長く保つためできるだけ高い電圧でバッテリ５１を高効率で使用できる範囲は、出力電圧４．５〜５Ｖが最適であることが示されている。
【００２３】
本実施の形態では、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ６１の出力電圧を所定の基準電圧と比較する後述の比較器６５及びこの比較器６５の比較結果に基づき、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ６１からの出力電圧を所定のランプ電圧になるように前記ＤＣ／ＤＣコンバータ６１を制御する制御手段を設けるように構成する。
【００２４】
図４に示すように前記ＤＣ／ＤＣコンバータ６１は、前記ＬＸＰ−ＬＸＮ端子、ＰＯＵＴ端子、ＰＧＮＤ端子に接続され抵抗Ｒ３を介して、前記コイルＬ１を駆動するスイッチング素子としてのスイッチングトランジスタＴｒ１と、ダイオードＤ１の順方向電圧をなくすスイッチングトランジスタＴｒ２と、前記ＦＢ端子に入力される分圧レベルと内部基準電圧Ｖｒｅｆとを比較する比較器６５と、この比較器６５の比較結果に基づき、前記スイッチングトランジスタＴｒ１及びＴｒ２のターンオンオフを制御する制御部６６として内部発信器（ＯＳＣ）６７によるパルス幅変調を行うフリップフロップＦＦ１及びロジックゲートＧ１とから主に構成されている。
前記ＯＳＣ６７によるクロックの立ち上がりで前記フリップフロップＦＦ１がセットされ、これによって、スイッチングトランジスタＴｒ１がターンオンする。そして、分圧レベルと前記内部基準電圧Ｖｒｅｆとを比較する比較器６５の結果に基づき、前記フリップフロップＦＦ１がリセットされ、パルス幅が変調されるようになっている。
【００２５】
このように構成された本実施の形態の内視鏡用バッテリ型光源５は、充電されたバッテリ５１を装填し内視鏡２に着脱自在に接続され内視鏡検査に使用される。
バッテリ型光源５が内視鏡操作部１２のライトガイド口金１４に接続部１５を介し接続されると、ランプ固定具３６は内視鏡１に固定され、バッテリ型光源５に固定された収納部材３７が、バッテリ型光源５を約９０度回転させることにより、収納部材３７とランプ固定具３６とが接触することで、回転式スイッチ機構３８がオンする。
すると、電源回路６０のＤＣ／ＤＣコンバータ６１がスイッチング動作を開始して、前記したようにダイオードＤ１を通ってコイルＬ１に貯えられたエネルギ分ランプ３１側に流れることによってバッテリ５１の供給電圧２．４Ｖが４．５〜５Ｖに昇圧し、この昇圧された電圧によって、ランプ３１が最適な明るさで点灯する。そして、このランプ３１の照明光が内視鏡２の図示しないライトガイドで導光されて内視鏡挿入部１１の先端部２１より被写体を照明する。尚、前記昇圧の効率は、９０％以上と高い昇圧効率を得られるようになっている。
【００２６】
この結果、バッテリ５１の電圧２．４Ｖが昇圧されることによって、最適なランプ３１の電圧４．５〜５．０Ｖが得られ、ランプ３１の明るさを求めることができると共に、高い昇圧効率を得たことによって、バッテリ５１を効率よく使用でき簡便な内視鏡２の使用が可能である。
【００２７】
上述した本実施の形態によれば以下の効果を得る。
バッテリ５１の供給電圧を高い効率で昇圧することができるので、ランプ３１を明るく点灯することができる。また、バッテリ５１の電圧をランプ３１の点灯に適した電圧にすることで、最適なランプ３１に使用できる。尚、バッテリ５１の電圧が高いからと、ランプ３１の電圧をバッテリ５１の電圧に合わせても最適にはならず、フィラメント形状が大きくなってしまい効果的なライトガイドへの集光ができなくなる等の虞れが生じるので、バッテリ５１の電圧を適切なランプ３１の電圧に合わせて供給することは考慮すべき問題であり、本発明ではこれらを考慮し、形状を大きくすることなく内視鏡の操作部に着脱自在に取り付けできる内視鏡装置１が構成可能である。
【００２８】
更に、バッテリ５１を充電型にすることで、エネルギ密度が高くなり、小型で、明るくバッテリ５１の使用時間を伸ばすことができる。尚、使用時間とは、１回の満充電で得られるエネルギの放電による使用時間のことである。また、使用されるバッテリ５１は、例えば単３型でニッケル水素なら１本あたり１０００ｍＡｈ以上が良く、近年では、１４５０〜１６００ｍＡｈのものがある。また、リチウムイオン電池でも１本あたり１０００ｍＡｈ以上が良い。尚、バッテリ５１は、１個でも構わず、バッテリ５１光源の小型化が可能であれば、個数にはよらない。バッテリ５１のエネルギ密度が高いものを使用するのは言うまでもない。本実施の形態では、Ｎｉ−Ｃｄ、などの２次電池又はアルカリ、マンガン、リチウムなどの１次電池などいろいろな電池等のバッテリ５１が使用可能で同様の効果が得られる。
【００２９】
（第２の実施の形態）
図６は本発明の第２の実施の形態に係るバッテリ型光源の電源回路を説明する回路ブロック図である。
上記第１の実施の形態では、電池等のバッテリ５１を２つ直列接続し、これら２個のバッテリからの供給電圧を昇圧するように構成しているが、本第２の実施の形態では、切り替えスイッチにて少なくとも１個のバッテリを使用可能な構成とする。それ以外の構成は、図３とほぼ同様であるので説明を省略し、同じ構成には同じ符号を付して説明する。
【００３０】
即ち、本第２の実施の形態の電源回路７０には、少なくとも２個のバッテリ７１ａ、７１ｂを有するバッテリ部７１を備え、これらバッテリ７１ａ、７１ｂの切り替えスイッチ７２と、この切り替えスイッチ７２と連動してフィードバック部６２の分圧抵抗Ｒ４、Ｒ１、Ｒ５に切り替える連動スイッチ７３が設けられている。
【００３１】
前記切り替えスイッチ７２は、端子７２ａ〜７２ｄを備え、７２ａと７２ｂ、７２ｂと７２ｃ、７２ｃと７２ｄの３通りの端子に順々に切り替え可能となっていて、バッテリ７１ａ、７１ｂの接続を変化させることができるようになっている。
前記連動スイッチ７３は、端子７３ａ〜７３ｄを備え、前記切り替えスイッチ７２に連動し、７３ａと７３ｂ、７３ｂと７３ｃ、７３ｃと７３ｄの３通りの端子に順々に切り替え可能となっていて、切り替えられたバッテリ部７１に合せてそれぞれ分圧抵抗を変化させ、出力電圧を設定できるようになっている。
【００３２】
この構成により、切り替えスイッチ７２を切り替えることにより、バッテリ７１ａ、７１ｂのどちらか１個でも動作可能である。
即ち、これら切り替えスイッチ７２と連動スイッチ７３とを連動して動作させることにより、切り替えスイッチ７２が端子７２ａと７２ｂとに切り替えられた場合には、１個のバッテリ７１ａのみに接続されると共に、連動スイッチ７３が連動して端子７３ａと７３ｂとに切り替えられてフィードバック部６２の分圧抵抗が変わることで、出力電圧が少なく設定される。
【００３３】
また、切り替えスイッチ７２が端子７２ｂと７２ｃとに切り替えられた場合には、２個のバッテリ７１ａ、７１ｂに直列接続されると共に、連動スイッチ７３が連動して端子７３ｂと７３ｃとに切り替えられてフィードバック部６２の分圧抵抗が変わることで、出力電圧が１個のバッテリ７１ａのみの場合よりも大きく設定される。
【００３４】
更に、切り替えスイッチ７２が端子７２ｃと７２ｄとに切り替えられた場合には、１個のバッテリ７１ｂのみに接続されると共に、連動スイッチ７３が連動して端子７３ｃと７３ｄとに切り替えられてフィードバック部６２の分圧抵抗が変わることで、出力電圧が少なく設定される。
【００３５】
この結果、切り替えスイッチ７２でバッテリ７１ａ、７１ｂを切り替え、切り替えスイッチ７２に連動して連動スイッチ７３で分圧抵抗を変化させることにより、バッテリ１個でもランプ３１を点灯させることができ、この場合、出力電圧を少なくさせ、バッテリ７１ａ、７１ｂを２個直列接続した場合には、出力電圧を１個のときより大きく設定することで、バッテリ７１ａ、７１ｂの容量を効率よく消費でき、１個しかないようなことがあっても対応可能である。
【００３６】
上述した本第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態に比べ、電源回路７０のフィードバック部６２の分圧抵抗を変えることで、出力電圧を調整することが可能であり、バッテリ７１ａ、７１ｂの状態に応じ効率よく消費できるような最適なランプ３１の電圧を得ることができるという効果を得る。
【００３７】
（第３の実施の形態）
図７は本発明の第３の実施の形態に係るバッテリ型光源の電源回路を説明する回路ブロック図である。
上記第１の実施の形態では、回転式スイッチ機構３８のオンと共に、バッテリ５１からの電流が急激に電源回路６０を流れ始めるような構成になっているが、本第３の実施の形態ではバッテリ５１から供給される電流の流れ始めの電流を制限する制限手段を設け、突入電流によるランプ寿命が短くなることを防止できるように構成する。それ以外の構成は、図３とほぼ同様であるので説明を省略し、同じ構成には同じ符号を付して説明する。
【００３８】
即ち、本第３の実施の形態の電源回路８０には、バッテリ５１から供給される電流の流れ始めの突入電流を制限する制限手段として、サーミスタ８１を設けることで、ランプ３１を保護するソフトスタートができる構成となっている。
【００３９】
この構成により、回転式スイッチ機構３８をＯＮ状態にすると、バッテリ５１から電流が流れサーミスタ８１に流れる。このサーミスタ８１は、温度により抵抗値が変わり、サーミスタ８１自身の温度が高くなるとだんだん抵抗値が小さくなるという特性を持った抵抗なので、サーミスタ８１にバッテリ５１から電流が流れ始めた状態には、サーミスタ８１の温度は低い状態にあり抵抗値が高く電源回路８０にあまり電流が流れない、サーミスタ８１に電流が流れ続けると、サーミスタ８１の温度がだんだん高くなり、サーミスタ８１の抵抗値がだんだん小さくなるので、電源回路８０に流れる電流がだんだん大きくなってくる。サーミスタ８１により電源回路８０への突入電流を制限し電源回路８０をソフトスタートすることが可能である。
【００４０】
この結果、ソフトスタートさせることで、ランプ３１に突入電流を流すことなく、ランプ３１の寿命を長くすることができる。
【００４１】
（第４の実施の形態）
図８は本発明の第４の実施の形態に係るバッテリ型光源の電源回路を説明する回路ブロック図である。
上記第１〜第３の実施の形態では、バッテリの供給電圧を昇圧する昇圧回路としてＤＣ／ＤＣコンバータ９２を用いた電源回路を構成しているが、本第３の実施の形態ではバッテリの供給電圧を降圧する降圧回路としてＤＣ／ＤＣコンバータを用いた電源回路を構成する。それ以外の構成は、図３とほぼ同様であるので説明を省略し、同じ構成には同じ符号を付して説明する。
【００４２】
即ち、本第４の実施の形態の電源回路９０は、例えば供給電圧が３．５Ｖであるリチウムイオン電池を２つ直列接続し、供給電圧が７．０Ｖであるバッテリ９１と、このバッテリ９１の供給電圧を降圧させる降圧型のＤＣ／ＤＣコンバータ９２と、このＤＣ／ＤＣコンバータ９２のスイッチング動作によって、前記バッテリ９１から供給される電力をエネルギとして貯えるコイルＬ１と、前記バッテリ９１から供給される電力のノイズをフィルタとして吸収する低インピーダンスのコンデンサＣ１と、前記コイルＬ１に貯えられたエネルギを電気エネルギとして前記ランプ３１側に放出するダイオードＤ１と、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ９２のフィードバック部９３としての抵抗Ｒ１、Ｒ２と、前記ダイオードＤ１から放出される電力のノイズを吸収するフィルタとしての低インピーダンスのコンデンサＣ２とから構成されている。
【００４３】
前記降圧型のＤＣ／ＤＣコンバータ９２は、図４で説明したのと同様な構成であり、スイッチング動作を行う。
このＤＣ／ＤＣコンバータ９２がターンオンすると、コイルＬ１側に電流が流れ、コイルＬ１に流れる電流が直線的に増加し、磁場の中にエネルギが貯えられ、次にＤＣ／ＤＣコンバータ９２がターンオフすると、バッテリ９１からの電流はＤＣ／ＤＣコンバータ９２の内部とダイオードＤ１を強制的に流れ、コイルＬ１に貯えられたエネルギが出力側のコンデンサＣ２とランプ３１に移行する。コンデンサＣ２は、コイルＬ１のエネルギが大きいとき余分なエネルギを蓄積し、コイルＬ１のエネルギが小さいときにはエネルギを放出して、ランプ３１に供給する電源電圧を平滑化し、供給電圧７．０Ｖを４．５〜５Ｖに降圧して、ランプ３１に供給するようになっている。尚、この降圧の効率は、９０％以上と高い降圧効率を得られるようになっている。尚、フィードバック部９３の分圧抵抗を変えることで、ランプ３１に供給する電源電圧を調整可能である。
【００４４】
この結果、バッテリ９１の供給電圧７．０Ｖが降圧されることで、第１の実施の形態の電源回路６０と同様に最適なランプ３１の電圧４．５〜５．０Ｖ得られ、ランプ３１の明るさを求めることができると共に、高い降圧効率が得たことで、バッテリ９１を効率よく内視鏡の操作部に着脱自在に取り付けできる小型バッテリ光源を有する内視鏡を使用できる。
【００４５】
尚、本第４の実施の形態の電源回路９０には、前記第２の実施の形態で説明した切り替えスイッチ７２及び連動スイッチ７３を設けて構成しても良く、また、前記第３の実施の形態で説明した突入電流を制限する制限手段としてサーミスタ８１を設けることで、ランプ３１に突入電流を流すことなく、ランプ３１の寿命を長くする構成としても構わない。
【００４６】
また、本発明は、以上述べた実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【００４７】
［付記］
（付記項１）  内視鏡に照明光を供給する光源ランプと、
この光源ランプに電力を供給するバッテリと、
このバッテリの供給電圧を昇圧もしくは降圧させ前記光源ランプに電力を供給するＤＣ／ＤＣコンバータと、
このＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を所定の基準電圧と比較する比較器と、
この比較器の比較結果に基づき、前記ＤＣ／ＤＣコンバータからの出力電圧を所定のランプ電圧になるように前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御する制御手段と、
を具備したことを特徴とする内視鏡用バッテリ型光源装置。
【００４８】
（付記項２）  内視鏡に照明光を供給する光源ランプと、
この光源ランプに電力を供給する複数のバッテリを格納したバッテリ部と、
このバッテリ部の供給電圧を昇圧もしくは降圧させ前記光源ランプに電力を供給するＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記バッテリ部に格納したバッテリを直列もしくは単独で前記ＤＣ／ＤＣコンバータに接続する切換えスイッチと、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力を所定の基準電圧と比較する比較器と、
この比較器の比較結果に基づき、前記ＤＣ／ＤＣコンバータからの出力電圧を所定のランプ電圧になるように前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御する制御手段と、
を具備したことを特徴とする内視鏡用バッテリ型光源装置。
【００４９】
（付記項３）  前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧と前記光源ランプとの間に前記ＤＣ／ＤＣコンバータの立ち上がりの電流を制限する制限手段を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の内視鏡用バッテリ型光源装置。
【００５０】
（付記項４）  前記バッテリが充電式電池であることを特徴とする付記項１または２に記載の内視鏡用バッテリ型光源装置。
【００５１】
（付記項５）  前記バッテリが単３型電池を２本直列に接続して電力を供給するものであることを特徴とする付記項１または２に記載の内視鏡用バッテリ型光源装置。
【００５２】
（付記項６）  前記バッテリがニッケル水素電池であることを特徴とする付記項１または２に記載の内視鏡用バッテリ型光源装置。
【００５３】
（付記項７）  前記バッテリがリチウムイオン電池であることを特徴とする付記項１または２に記載の内視鏡用バッテリ型光源装置。
【００５４】
（付記項８）  前記ＤＣ／ＤＣコンバータがパルス幅変調方式であることを特徴とする付記項１または２に記載の内視鏡用バッテリ型光源装置。
【００５５】
（付記項９）  前記ＤＣ／ＤＣコンバータがトランスレスであることを特徴とする付記項１または２に記載の内視鏡用バッテリ型光源装置。
【００５６】
（付記項１０）  前記ＤＣ／ＤＣコンバータの使用時の効率は、このＤＣ／ＤＣコンバータの最大効率に対して１０％以内であることを特徴とする付記項１または２に記載の内視鏡用バッテリ型光源装置。
【００５７】
（付記項１１）  前記制限手段がサーミスタである付記項３に記載の内視鏡用バッテリ型光源装置。
【００５８】
（付記項１２）  前記ＤＣ／ＤＣコンバータの効率が著しく低下しない範囲で使用することを特徴とする付記項８に記載の内視鏡用バッテリ型光源装置。
【００５９】
（付記項１３）  前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧が前記光源ランプを定格の８０％以上で点灯させる電圧であることを特徴とする付記項１０に記載の内視鏡用バッテリ型光源装置。
【００６０】
（付記項１４）  前記光源ランプを定格の８０％で点灯させる電圧が４．５Ｖであることを特徴とする付記項１０に記載の内視鏡用バッテリ型光源装置。
【００６１】
（付記項１５）  バッテリ型光源装置は、内視鏡の操作部に着脱自在であることを特徴とする付記項１または２に記載の内視鏡用バッテリ型光源装置。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、バッテリの供給電圧を高い効率で昇圧または降圧することができるので、ランプを明るく点灯することができる。また、電源回路のフィードバック部の分圧抵抗を変えることで、出力電圧を調整することが可能であり、バッテリの状態に応じ効率よく消費できるような最適なランプの電圧を得ることができるという効果もある。更に、バッテリの電圧を光源ランプの点灯に適した電圧にすることで、最適な光源ランプに使用できる。また、更に、光源ランプに突入電流を制限することにより、光源ランプの寿命を長くすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の内視鏡装置の全体構成を示す外観図
【図２】図１の内視鏡のライトガイド口金に着脱自在に取り付けられるバッテリ型光源の構造を示す断面図
【図３】図２のバッテリ型光源の電源回路を説明する回路ブロック図
【図４】図３のＤＣ／ＤＣコンバータを説明する回路ブロック図
【図５】電源回路の出力電圧に対する昇圧効率と光量との関係を説明するグラフ
【図６】本発明の第２の実施の形態に係るバッテリ型光源の電源回路を説明する回路ブロック図
【図７】本発明の第３の実施の形態に係るバッテリ型光源の電源回路を説明する回路ブロック図
【図８】本発明の第４の実施の形態に係るバッテリ型光源の電源回路を説明する回路ブロック図
【符号の説明】
１        …内視鏡装置
２        …内視鏡
３        …ランプユニット
４        …バッテリユニット
５        …バッテリ型光源（内視鏡用バッテリ型光源装置）
３１      …ランプ（光源ランプ）
３８      …回転式スイッチ機構
６０      …電源回路
６１      …ＤＣ／ＤＣコンバータ
６２      …フィードバック部
６５      …比較器
６６      …制御部
６７      …ＯＳＣ（内部発振器）
Ｌ１      …コイル
Ｄ１      …ダイオード
Ｃ１，Ｃ２…コンデンサ
Ｒ１，Ｒ２…分圧抵抗
Ｔｒ１，Ｔｒ２…スイッチングトランジスタ
ＦＦ１    …フリップフロップ
Ｇ１      …ロジックゲート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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