(57)【要約】【課題】電源電圧が低下しても、観察可能な程度の照明光を発することが可能な光源装置を得る。【解決手段】電源電圧が所定値以下である場合には、電圧検出部は、第１の制御端子３２ｃの電圧をグラウンド電位にして、コレクタとエミッタとを導通させない。これにより第２の抵抗４２が接地されなくなる。よって、第１の抵抗４７の抵抗値と制御電圧端子４６ｅの電圧とにより、光源２８に流れる電流の値が決定される。第１の抵抗４７の抵抗値は、第１の抵抗４７及び第２の抵抗４２の合成抵抗値より大きい。そのため、電源電圧が所定値以下である場合には、所定値より大きい場合よりも光源２８に流れる電流値が小さくなる。すなわち、光源２８は、電源電圧が所定値以下である場合には、所定値よりも大きい場合よりも小さな光量で発光する。【選択図】図２
2011143117.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源から受けた電力を調整して出力する電力制御部と、
前記電力制御部からの電力により発光する発光部と、
前記電力制御部に接続される電力調整部と、
前記電源の電圧が所定値以下になったとき、前記電力調整部を接地する電圧検出部とを備え、
前記電力制御部は、前記電力調整部が接地されたとき、前記電力調整部が接地されないときよりも前記発光部の発光量が観察可能な範囲で小さくなるように出力電力を低下させる光源装置。
【請求項２】
前記電力制御部及び前記電圧検出部に電源を接続し、又は切り離す主電源スイッチをさらに備える請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記電圧検出部は、前記電源の電圧が所定値以下になったときにグラウンド電位となる制御線と、前記電流調整部の接地を制御する接地部とをさらに備え、
前記電源の電圧が所定値よりも大きいとき、前記制御線がグラウンド電位よりも所定値以上大きい電圧となり、前記接地部に電力が流れて前記電流調整部を接地し、前記電源の電圧が所定値以下になったとき、前記制御線がグラウンド電位となり、前記接地部に電力が流れずに前記電流調整部が接地されない請求項１又は２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記電力制御部は定電流回路であり、前記電流調整部は抵抗器であり、前記接地部はＮＰＮトランジスタであり、前記制御線は前記ＮＰＮトランジスタのベースに接続され、前記電流調整部は前記ＮＰＮトランジスタのコレクタに接続され、前記ＮＰＮトランジスタのエミッタは接地される請求項１から３のいずれかに記載の光源装置。
【請求項５】
前記発光部は、発光ダイオードから成る請求項１から４に記載の光源装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の光源装置と、内視鏡本体とを備える携帯用内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明光を受光する装置に接続され、その装置に照明光を提供する光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光源装置は、例えば携帯内視鏡の一部を構成し、内視鏡本体に接続される。電池の無駄な消耗を防ぐため、光源装置の主電源スイッチが投入され、かつ内視鏡本体が接続されたときにのみ照明光を照射する（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−４３６６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような光源装置では、使用中に電源電圧が低下すると使用を中止しなければならないため、電源電圧が低下したとき、ユーザに電圧低下を警告する装置が設けられる。しかし、ユーザが警告に気づかない場合、使用中に照明光が消灯してしまうおそれがある。照明光が消灯すると、観察対象物を確認することが全く不可能となり、観察対象物に内視鏡本体が接触してしまう可能性が生じる。
【０００５】
本発明はこれらの問題に鑑みてなされたものであり、電源電圧が低下しても、観察可能な程度の照明光を発することが可能な光源装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願第１の発明による光源装置は、電源から受けた電力を調整して出力する電力制御部と、電力制御部からの電力により発光する発光部と、電力制御部に接続される電力調整部と、電源の電圧が所定値以下になったとき、電力調整部を接地する電圧検出部とを備え、電力制御部は、電力調整部が接地されたとき、電力調整部が接地されないときよりも発光部の発光量が観察可能な範囲で小さくなるように出力電力を低下させることを特徴とする。
【０００７】
電力制御部及び電圧検出部に電源を接続し、又は切り離す主電源スイッチをさらに備えることが好ましい。
【０００８】
電圧検出部は、電源の電圧が所定値以下になったときにグラウンド電位となる制御線と、電流調整部の接地を制御する接地部とをさらに備え、電源の電圧が所定値よりも大きいとき、制御線がグラウンド電位よりも所定値以上大きい電圧となり、接地部に電力が流れて電流調整部を接地し、電源の電圧が所定値以下になったとき、制御線がグラウンド電位となり、接地部に電力が流れずに電流調整部が接地されないことが好ましい。
【０００９】
電力制御部は定電流回路であり、電流調整部は抵抗器であり、接地部はＮＰＮトランジスタであり、制御線はＮＰＮトランジスタのベースに接続され、電流調整部はＮＰＮトランジスタのコレクタに接続され、ＮＰＮトランジスタのエミッタは接地されることが好ましい。
【００１０】
発光部は、発光ダイオードが好適である。
【００１１】
本願第２の発明による携帯用内視鏡装置は、前記光源装置と内視鏡本体とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、電源電圧が低下しても、観察可能な程度の照明光を発することが可能な光源装置を得る。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本願発明による光源装置を備える内視鏡装置のブロック図である。
【図２】光源装置内部に設けられる回路の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明による光源装置１２について図１及び２を参照して説明する。
【００１５】
携帯用内視鏡１０は、内視鏡本体１１と光源装置１２とからなる。内視鏡本体１１は、操作部および該操作部から延出し体腔内に挿入される細径の挿入部から構成される。光源装置１２は内視鏡本体１１の操作部近傍の所定位置（後述の光源装置取付部１１Ａ）に着脱自在である。内視鏡本体１１内には、照明光を内視鏡先端にまで伝送するためのライトガイド１３と照明光により照明された内視鏡先端の映像を観察するためのイメージガイド１４が配設される。
【００１６】
ライトガイド１３の一端である入射端は、内視鏡本体１１の操作部近傍に位置し、その前方にはレンズ１５が設けられる。装着された光源装置１２からの光は、レンズ１５を通してライトガイド１３の入射端に集光され入射される。ライトガイド１３の他端である射出端は、内視鏡挿入部の先端に配置され、入射された光はライトガイド１３内を伝搬されて他端である射出端からレンズ１６を通して照射される。
【００１７】
また、イメージガイド１４の一端は、内視鏡挿入部の先端に配置され、ライトガイド１３からの照明光は、観察対象物で反射され対物レンズ１７を通してイメージガイド１４に入射される。イメージガイド１４の他端は接眼レンズ１８の近傍に配置され、イメージガイド１４を通して伝送された光学像は、接眼レンズ１８を通して観察される。
【００１８】
内視鏡本体１１の操作部には、光源装置１２を装着するための光源装置取付部１１Ａが設けられる。光源装置取付部１１Ａの円筒中央には、円筒軸に沿った円筒形の窪部１１Ｒが形成され、その底面にレンズ１５が配置される。窪部１１Ｒには、後述するように光源装置１２の光源部１２Ｌが挿入される。
【００１９】
光源装置１２の筐体１２Ｃ内には、例えば電池である電源１９が装填される。電源１９の正極は例えば接点２０に電気的に接続される。接点２０は主電源スイッチ２１の一方の端子に接続される。また、主電源スイッチ２１の他方の端子は光源用回路基板２２に接続される。電源１９の負極は例えば接点２３に電気的に接続され、接点２３はグラウンド及び光源用回路基板２２に接続される。
【００２０】
ピン２５の先端は、モメンタリスイッチ２７が有するスプリングなどの付勢部材により光源装置１２の筐体１２Ｃの外部へと押し出されているが、その先端が付勢部材の付勢力に抗して押し戻されるとピン２５は筐体１２Ｃ内に向けて引っ込められる。ピン２５が所定値以上引っ込められると、モメンタリスイッチ２７がオンとなる。
【００２１】
光源用回路基板２２には、例えばＬＥＤなどの光源２８が取り付けられる。光源２８は、光源用回路基板２２に設けられた光源駆動回路３０によりその点灯が駆動制御され、光源２８から照射された光は照明用レンズ２９を介して射出される。また、光源用回路基板２２の光源駆動回路３０は、光源装置１２の筐体１２Ｃに接地される。
【００２２】
光源装置１２の筐体１２Ｃは円筒形であって、窪部１１Ｒに対応する円筒形状の光源部１２Ｌが一体的に形成される。円筒形の光源部１２Ｌには光源２８および照明用レンズ２９が納められ、光源２８および照明用レンズ２９が筐体１２Ｃの円筒軸に沿って延出する。また、光源部１２Ｌの根本部付近には、接続確認スイッチ２４が設けられる。接続確認スイッチ２４は、そのピン２５の軸が筐体１２Ｃの円筒軸に平行になるように配置される。
【００２３】
接続確認スイッチ２４は、棒状のピン２５と、ピン２５によって押圧されるモメンタリスイッチ２７とから構成される。ピン２５の一端は光源装置１２の筐体１２Ｃ内に配置されるが、他端は筐体１２Ｃの外へ突出する。ピン２５は絶縁部材２６内において軸方向に摺動自在である。
【００２４】
光源装置１２を内視鏡本体１１へ取り付ける際には、光源部１２Ｌが光源装置取付部１１Ａの窪部１１Ｒに挿入される。
【００２５】
次に、光源駆動回路３０について説明する。
【００２６】
光源駆動回路３０は、例えばＬＥＤである光源２８と、電力制御部である定電流回路部３５と、電源１９の電圧を監視する電圧検出部３２とを主に備える。
【００２７】
電源１９の正極は主電源スイッチ２１の一端に接続され、負極は接地される。主電源スイッチ２１の他端は電源線に接続される。
【００２８】
電圧検出部３２は、電源電圧を受電する検出端子３２ａと、接地される第１の接地端子３２ｂと、電源電圧に応じて電圧が変化する第１の制御端子３２ｃとを有する。検出端子３２ａと第１の接地端子３２ｂとの間の電圧が所定値以下となったとき、すなわち、電源電圧が所定値以下となったとき、電圧検出部３２は、第１の制御端子３２ｃの電圧を第１の接地端子３２ｂの電圧、つまりグラウンド電圧と略等しい値にする。検出端子３２ａと第１の接地端子３２ｂとの間の電圧が所定値よりも大きいとき、すなわち、電源電圧が所定値よりも大きいとき、電圧検出部３２は、第１の制御端子３２ｃの電圧を電源電圧と略等しい値にする。
【００２９】
定電流回路部３５は、ＬＥＤドライバ４６と第１の抵抗４７とを有し、電源線からの電圧を用いて定電流を生成する。
【００３０】
ＬＥＤドライバ４６は、電源線に接続される電源入力端子４６ａ、グラウンドに接続される第２の接地端子４６ｃ、並びに電力供給部を成す駆動電圧端子４６ｄ及び制御電圧端子４６ｅを有する。電源入力端子４６ａが電力を受けたとき、ＬＥＤドライバ４６が動作する。ＬＥＤドライバ４６は、駆動電圧端子４６ｄ及び制御電圧端子４６ｅとの間に光源２８が発光するに必要かつ十分な電圧を生じさせる。
【００３１】
光源２８のアノードは駆動電圧端子４６ｄに接続され、カソードは制御電圧端子４６ｅに接続される。そして、光源２８のカソードとグラウンドとの間に第１の抵抗４７が接続される。第１の抵抗４７の値と制御電圧端子４６ｅの電圧とにより、光源２８に流れる電流の値が決定される。光源２８の動作電圧は光源２８の温度等により変化する。そこで、ＬＥＤドライバ４６は、光源２８に流れる電流値を一定に保つために、駆動電圧端子４６ｄと制御電圧端子４６ｅとの間の電圧を調整する。
【００３２】
制御電圧端子４６ｅには、電力調整部である第２の抵抗４２の一端が接続される。第２の抵抗４２の他端には、接地部であるＮＰＮトランジスタ４８が接続される。ＮＰＮトランジスタ４８のベースは第１の制御端子３２ｃと接続され、コレクタは第２の抵抗４２と接続され、エミッタは接地される。第１の制御端子３２ｃからベースに電源電圧と略等しい電圧が加えられると、コレクタとエミッタが導通して、第２の抵抗４２が接地される。
【００３３】
電源電圧が所定値よりも大きいとき、第１の抵抗４７及び第２の抵抗４２の合成抵抗値と制御電圧端子４６ｅの電圧とにより、光源２８に流れる電流の値が決定される。このとき、第１の抵抗の抵抗値をＲ１、第２の抵抗４２の抵抗値をＲ２、制御電圧端子４６ｅの電圧をＶｉとすると、光源２８に流れる電流の値Ｉｉは以下の式により決定される。
Ｉｉ＝Ｖｉ（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１・Ｒ２）
【００３４】
一方、電源電圧が所定値以下となったとき、第１の抵抗４７の抵抗値と制御電圧端子４６ｅの電圧とにより、光源２８に流れる電流の値が決定される。このとき、光源２８に流れる電流の値Ｉｊは以下の式により決定される。
Ｉｊ＝Ｖｉ／Ｒ１
【００３５】
第１の抵抗４７及び第２の抵抗４２の抵抗値は、電源電圧が所定値よりも大きいときは観察に必要十分な光量で光源２８が発光するように、そして電源電圧が所定値以下となったときは観察可能な範囲で小さな光量で光源２８が発光するように決定される。観察可能な範囲で小さな光量とは、例えば、内視鏡本体を被験者から取り出すに足る光量である。
【００３６】
次に、主電源スイッチ２１が投入されたときの光源装置１２の動作について説明する。
【００３７】
主電源スイッチ２１が投入されると、電源１９から電源線に電力が供給される。電力は、ＬＥＤドライバ４６及び電圧検出部３２に伝えられる。これにより、ＬＥＤドライバ４６は動作を開始して、駆動電圧端子４６ｄと制御電圧端子４６ｅとの間に電圧差を生じさせる。このとき電源電圧が所定値よりも大きい場合には、電圧検出部３２は、第１の制御端子３２ｃからベースに電源電圧と略等しい電圧を加えて、コレクタとエミッタを導通させる。これにより第２の抵抗４２が接地される。よって、第１の抵抗４７及び第２の抵抗４２の合成抵抗値と制御電圧端子４６ｅの電圧とにより、光源２８に流れる電流の値が決定され、光源２８はこの電流値に応じた光量で発光する。
【００３８】
一方、電源電圧が所定値以下である場合には、電圧検出部３２は、第１の制御端子３２ｃの電圧をグラウンド電位にして、コレクタとエミッタとを導通させない。これにより第２の抵抗４２が接地されなくなる。よって、第１の抵抗４７の抵抗値と制御電圧端子４６ｅの電圧とにより、光源２８に流れる電流の値が決定される。第１の抵抗４７の抵抗値は、第１の抵抗４７及び第２の抵抗４２の合成抵抗値より大きい。そのため、電源電圧が所定値以下である場合には、所定値より大きい場合よりも光源２８に流れる電流値が小さくなる。すなわち、光源２８は、電源電圧が所定値以下である場合には、所定値よりも大きい場合よりも小さな光量で発光する。
【００３９】
本実施形態によれば、電池の残量が少なくなると光源２８に流す電流を意図的に小さくする。つまり、電池の残量低減に伴う連続的な電流減少とは異なり一度に所定レベルまで電流低下させる。そのため、光源２８の点灯時間を確保するとだけでなく、光量が急激に落ちることによって、電池の残量が少ないことをユーザに報知することが可能になる。これにより、ユーザは携帯用内視鏡１０の使用を中止して、使用中に光源２８が消灯してしまう状況を回避できる。いいかえると、電源電圧が低下しはじめても実用上問題が無いような発光量を確保すると共に、電池消耗をユーザに知らしめることができる。
【００４０】
なお、光源２８はＬＥＤでなくても良く、光源２８の数は複数でも良い。
【００４１】
また、光源装置１２に接続する装置は内視鏡本体１１に限定されない。
【００４２】
電源電圧が所定値よりも大きいときにおける光源２８の光量が、電源電圧が所定値以下となったときと比較して略倍となるように、第１の抵抗４７及び第２の抵抗４２の抵抗値が決定されてもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１０  携帯用内視鏡
１１  内視鏡本体
１１Ａ  光源装置取付部
１１Ｒ  窪部
１２  光源装置
１２Ｃ  筐体
１２Ｌ  光源部
１３  ライトガイド
１４  イメージガイド
１５  レンズ
１６  レンズ
１７  対物レンズ
１８  接眼レンズ
１９  電源
２０  接点
２１  主電源スイッチ
２２  光源用回路基板
２３  接点
２４  接続確認スイッチ
２５  ピン
２６  絶縁部材
２７  モメンタリスイッチ
２８  光源
２９  照明用レンズ
３０  光源駆動回路
３２  電圧検出部
３２ａ  検出端子
３２ｂ  第１の接地端子
３２ｃ  第１の制御端子
３５  定電流回路部
４２  第２の抵抗
４６  ＬＥＤドライバ
４６ａ  電源入力端子
４６ｃ  第２の接地端子
４６ｄ  駆動電圧端子
４６ｅ  制御電圧端子
４７  第１の抵抗
４８  ＮＰＮトランジスタ
【図１】
2011143117.tif 000003
【図２】
2011143117.tif 000004