(57)【要約】【課題】イメージガイドを通して内視鏡観中の観察者が、接眼部から目を離さなくとも電池残量が少ないことを警告できる内視鏡装置を提供する。【解決手段】内視鏡の照明用ＬＥＤ１へ電力を供給するバッテリＢＡＴＴの電圧を電圧検出回路素子Ｕ２によりモニタし、出力端子ＯＵＴをインバータ３４を通してＮＡＮＤ回路３５に接続する。水晶発振器３６、発振回路３７で生成されたクロック信号に基づいて分周回路３８で所定の周期のパルス信号を生成し、ＮＡＮＤ回路３５に出力する。ＬＥＤ１のカソード側にスイッチ素子Ｑ２を設け、そのゲート端子にＮＡＮＤ回路３５の出力端子を接続する。バッテリＢＡＴＴの出力電圧が所定値以下に低下したときに、電圧検出回路素子Ｕ２の出力端子ＯＵＴをＬＯＷにする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
挿入部の先端から照明光を照射して、イメージガイドを通して被観察体の画像を観察する内視鏡装置において、
前記照明光を照射する照明用光源と、
前記照明用光源を点滅させて内視鏡観察者に注意を喚起する警告手段と
を備えることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
前記照明用光源が電池で駆動され、前記警告手段が前記電池の残量が少ないことを報知するために用いられることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項３】
前記警告手段が、前記電池の出力電圧をモニタする電圧検出手段を備え、前記出力電圧が所定値以下になったときに、前記照明用光源を点滅させることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。
【請求項４】
前記内視鏡装置が、照明用光源とは異なる色の光を照射する警告用光源を備えるとともに、前記警告用光源から照射された光が前記挿入部の先端から照射される構成とされ、前記警告手段が前記照明用光源と前記警告用光源とを交互に点滅させることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項５】
挿入部の先端から光を照射して、イメージガイドを通して被観察体の画像を観察する内視鏡装置において用いられる光源駆動装置であって、
前記光を照射する光源と、
前記光源に電力を供給する電池と、
前記電池の残量をモニタする電池残量モニタ手段と、
前記電池の残量が少ないときに前記光源を点滅させて前記電池の残量が少ないことを報知する警告手段と
を備えることを特徴とする内視鏡装置の光源駆動装置。
【請求項６】
前記光源が、白色光を照射する照明用光源と特定の色の光を照射する警告用光源とを備え、前記警告手段が、前記照明用光源と前記警告用光源とを交互に点滅させることを特徴とする請求項５に記載の内視鏡装置の光源駆動装置。
【請求項７】
挿入部の先端から光を照射して、イメージガイドを通して被観察体の画像を観察する内視鏡装置において、前記光を照射する光源を点滅させて内視鏡観察者に注意を喚起することを特徴とする内視鏡用警告報知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明光を照射しライトガイドを通して内視鏡画像を観察する内視鏡装置に関し、特に電源に電池を用いる内視鏡の光源駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡の接眼部を覗いている際に、観察者に何らかの注意を喚起する必要が生じる場合がある。例えば携帯内視鏡では、光源の電源として電池が用いられるため電池残量が少なくなったことを内視鏡観察者に警告する必要がある。このような警告手段としては、光源ユニットに電池残量を示す表示機能を設けたものが知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−１３７１７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、内視鏡観察中に光源ユニットに設けられた警告表示を観察者が確認するには、内視鏡観察中に電池残量が少ないことを観察者が知ることはできず、その都度接眼部から目を離して警告表示部に目をやる必要がある。
【０００４】
本発明は、内視鏡接眼部から目を離さなくとも、内視鏡観察者に注意を喚起できる内視鏡を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の内視鏡装置は、挿入部の先端から照明光を照射して、イメージガイドを通して被観察体の画像を観察する内視鏡装置において、照明光を照射する照明用光源と、照明用光源を点滅させて内視鏡観察者に注意を喚起する警告手段とを備えたことを特徴としている。
【０００６】
照明用光源は例えば電池で駆動され、警告手段は電池の残量が少ないことを報知するために用いられる。このとき警告手段は、例えば電池の出力電圧をモニタする電圧検出手段を備え、出力電圧が所定値以下になったときに照明用光源を点滅させる。
【０００７】
また、内視鏡装置は、照明用光源とは異なる色の光を照射する警告用光源を備えるとともに、警告用光源から照射された光が挿入部の先端から照射される構成とされ、警告手段は照明用光源と警告用光源とを交互に点滅させる。
【０００８】
本発明の内視鏡装置の光源駆動装置は、挿入部の先端から光を照射して、イメージガイドを通して被観察体の画像を観察する内視鏡装置において用いられる光源駆動装置であって、光を照射する光源と、光源に電力を供給する電池と、電池の残量をモニタする電池残量モニタ手段と、電池の残量が少ないときに光源を点滅させて電池の残量が少ないことを報知する警告手段とを備えたことを特徴としている。
【０００９】
また上記光源駆動装置において、光源は、白色光を照射する照明用光源と特定の色の光を照射する警告用光源とを備え、警告手段は、照明用光源と警告用光源とを交互に点滅させる。
【００１０】
本発明の内視鏡用警告報知方法は、挿入部の先端から光を照射して、イメージガイドを通して被観察体の画像を観察する内視鏡装置において、光を照射する光源を点滅させて内視鏡観察者に注意を喚起することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、内視鏡接眼部から目を離さなくとも、内視鏡観察者に注意を喚起できる内視鏡を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態における内視鏡装置の構成を模式的に示すブロック図である。
【００１３】
本実施形態において内視鏡装置は携帯内視鏡１０である。携帯内視鏡１０は、内視鏡本体１１と光源ユニット１２とからなり、光源ユニット１２は内視鏡本体１１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（ファイバスコープ）１４が配設される。
【００１４】
ライトガイド１３の一端である入射端は、内視鏡本体１１の操作部に配置され、その前方には集光レンズ１５が設けられる。装着された光源ユニット１２からの光は、集光レンズ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照明レンズ１６を通して照射される。
【００１５】
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の他端は内視鏡本体１１の操作部に配置され、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。
【００１６】
内視鏡本体１１の操作部には、光源ユニット１２を装着するための光源ユニット取付部１１Ａが設けられる。光源ユニット取付部１１Ａは、例えば円筒形状を呈し、その外周部には雄ネジ１１Ｍが設けられる。また、光源ユニット取付部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、その底面に集光レンズ１５が配置される。窪部１１Ｒには、後述するように光源ユニット１２の光源部１２Ｌが挿入される。
【００１７】
光源ユニット１２の筐体内には、電源であるバッテリ１９が装填される。バッテリ１９のプラス極はメインスイッチ２１を介して光源用回路基板２２に設けられた光源駆動回路３０（図２参照）に接続される。一方、バッテリ１９のマイナス極は光源駆動回路３０のグラウンドに接続される。
【００１８】
光源用回路基板２２には、照明用光源として例えばＬＥＤ光源２８が装着される。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集光レンズ１５を介してライトガイド１３の入射端に入射される。
【００１９】
光源ユニット１２の筐体１２Ｃには内視鏡取付部１２Ａが設けられる。内視鏡取付部１２Ａは、光源ユニット１２を内視鏡本体１１へ取り付けるときに、光源ユニット取付部１１Ａに連結される連結部である。内視鏡取付部１２Ａは光源ユニット取付部１１Ａと同径の円筒形状を呈し、その外周面には雄ネジ１２Ｍが設けられ、雄ネジ１２Ｍには、その内周面に雌ネジが形成された回転リング部材１２Ｒが螺嵌される。また、内視鏡取付部１２Ａの頂面の略中央には、光源２８が納められた円筒形の光源部１２Ｌが形成され、内視鏡取付部１２Ａの円筒軸に沿って延出する。
【００２０】
光源ユニット１２を内視鏡本体１１へ取り付ける際には、光源部１２Ｌが光源ユニット取付部１１Ａの窪部１１Ｒに挿入されるとともに、回転リング１２Ｒの雌ネジが、手動回転操作により光源ユニット取付部１１Ａの雄ネジ１１Ｍに螺合される。すなわち、回転リング１２Ｒが回転されると、回転リング１２Ｒは内視鏡取付部１２Ａの雄ネジ１２Ｍから螺脱される方向に進むとともに、光源ユニット取付部１１Ａの雄ネジ１１Ｍに螺合され、光源ユニット１２の内視鏡本体１１への取り付けが完了する。なお内視鏡取付部１２Ａには、回転リング１２Ｒが完全に内視鏡取付部１２Ａから脱落しないように、図示しない係止機構が設けられている。
【００２１】
次に図２を参照して、本発明の第１実施形態における光源駆動回路３０の構成について説明する。
【００２２】
光源駆動回路３０には、メインスイッチ（ＳＷ１）２１を介してバッテリ（ＢＡＴＴ）１９から電力が供給される。光源駆動回路３０ではスイッチングレギュレータＵ１が昇圧型のＤＣ／ＤＣコンバータ（昇圧制御素子）として用いられ、バッテリ１９からの電圧が所定電圧まで昇圧されて光源２８に供給される。
【００２３】
スイッチングレギュレータＵ１には、例えば以下に示す８つの端子１〜８が設けられている。
端子１（ＥａＩｎ）：エラーアンプの入力端子。この電圧に基づいてスイッチングレギュレータ内においてパルス幅変調（ＰＷＭ）制御電圧が出力される。
端子２（ＳＣＰ）：起動時のソフトスタート、短絡回路のタイマーを設定する。
端子３（Ｖｃｃ）：電源端子。低電圧入力時（例えばＶｃｃ＜１．３Ｖ）には、システムの誤動作防止のため出力端子をＬに固定する。
端子４（ＢＲ／ＣＴＬ）：Ｏｕｔ端子（端子５）の入出力電流の調整、およびＯｎ／Ｏｆｆ（スタンバイ）用の端子である。端子４をオープンまたはＶｃｃに接続することにより、スタンバイモード（例えば電源電流１μＡ以下）となる。
端子５（Ｏｕｔ）：トーテムポール形式の出力端子。外付けのパワートランジスタＱ１が接続される。
端子６（ＧＮＤ）：グラウンド端子。
端子７（ＯＳＣ）：キャパシタＣ５と抵抗Ｒ１を並列に接続し、ＰＷＭ周波数を決定する。
端子８（ＦＢ）：位相補償用のキャパシタＣ３が接続されるエラーアンプの出力端子。
【００２４】
昇圧型ＤＣ／ＤＣコンバータは、スイッチングレギュレータＵ１、パワートランジスタＱ１、コイルＬ１、コンデンサＣ１、Ｃ２、ショットキーダイオードＤ１などから構成され、バッテリＢＡＴＴのプラス極はメインスイッチＳＷ１を介してＤＣ／ＤＣコンバータに接続される。メインスイッチＳＷ１がオン状態とされると、スイッチングレギュレータＵ１の電源端子３に電流が供給され、スイッチングレギュレータＵ１はオン状態とされる。
【００２５】
スイッチングレギュレータＵ１の出力端子５にはパワートランジスタＱ１が接続され、出力端子５からベース電流が供給される。出力端子５の出力はＥａＩｎ端子１の入力電圧により制御され、ＥａＩｎ端子１の入力電圧が低いほど、出力端子５の出力オンデューティー比が大きく設定される。すなわち、ＥａＩｎ端子１の入力電圧が低いほど１周期においてパワートランジスタＱ１のベース電圧がハイとされる期間（パワートランジスタＱ１がオン状態とされる期間）が長く設定される。
【００２６】
ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端はＬＥＤ１（光源２８）のアノード端子に接続され、出力電圧ＶoutがＬＥＤ１のアノード端子に印加される。また、ＬＥＤ１のカソード端子は、抵抗Ｒ３およびスイッチ素子Ｑ２を介してグラウンドに接続されるとともに、スイッチングレギュレータＵ１のＥａＩｎ端子１に接続される。すなわち、ＬＥＤ１のカソード端子の電圧がＥａＩｎ端子１によりモニタされ、パワートランジスタＱ１は、ＬＥＤ１のカソード端子の電圧が低くなると高いオンデューティー比で駆動される。
【００２７】
以上の構成により、バッテリＢＡＴＴの電圧は、ステップアップコンバータの原理に従ってＤＣ／ＤＣコンバータにより昇圧され、スイッチングレギュレータＵ１はＬＥＤ１に流れる電流が一定となるようＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧Ｖoutを制御する。
【００２８】
ＬＥＤ１のカソード端子側に接続されたスイッチ素子Ｑ２は、例えば半導体素子で、バイポーラトランジスタやＭＯＳトランジスタで構成される抵抗内蔵トランジスタである。本実施形態においては、スイッチ素子Ｑ２はＭＯＳトランジスタを用いた抵抗内蔵トランジスタであり、ドレイン端子が抵抗Ｒ３に接続され、ソース端子がグラウンドに接続される。また、ゲート端子は、内蔵抵抗を介して後述するＮＡＮＤ回路３５に接続される。
【００２９】
スイッチ素子Ｑ２は、電池電圧が所定値以下に下がったときに、電池残量が少ないことを内視鏡観察者に報知するために照明用のＬＥＤ１を点滅させるためのスイッチである。すなわち、第１の実施形態では、バッテリＢＡＴＴの電圧を電圧検出回路素子Ｕ２でモニタし、バッテリ電圧が所定値以下になったときに所定のタイミングでスイッチ素子Ｑ２のオン／オフを繰り返し、ＬＥＤ１を点滅させる。これにより、内視鏡観察者は、接眼レンズから目を離すことなくバッテリＢＡＴＴの残量が少ないことを知ることができる。
【００３０】
図３は電圧検出回路素子Ｕ２の構成を示すブロック図である。図２および図３を参照してスイッチ素子Ｑ２のオン／オフ動作の詳細について説明する。
【００３１】
電圧検出回路素子Ｕ２は、バッテリＢＡＴＴの出力電圧をモニタするとともに、出力電圧が所定値以上のときに出力ＯＵＴをハイインピーダンスにする回路素子である。該出力ＯＵＴ端子が抵抗Ｒａで電源電圧にプルアップさせることにより、出力電圧が所定値以上のときに出力ＯＵＴは、ＨＩＧＨにされる。また、バッテリＢＡＴＴの出力電圧が所定値より低くなった場合には、電圧検出回路素子Ｕ２の出力ＯＵＴは、ＬＯＷにされる。電圧検出回路素子Ｕ２のＶDDは電源ラインへと接続され、バッテリＢＡＴＴのプラス極の電位を入力する。一方、Ｖssはグラウンドに接続され、バッテリＢＡＴＴのマイナス極の電位を入力する。
【００３２】
電圧検出回路素子Ｕ２には、基準電圧生成回路３１が設けられており、例えば２．３（Ｖ）の基準電圧を生成する。この基準電圧と、バッテリＢＡＴＴのプラス極とマイナス極の間の電圧（ＶDD−Ｖss）を抵抗比で分割した電圧が、それぞれコンパレータ３２に入力される。コンパレータ３２は、これらの電圧の高低を比較し、バッテリＢＡＴＴの出力電圧が、基準電圧である２．３（Ｖ）よりも低いか否かを比較する。
【００３３】
コンパレータ３２は、バッテリＢＡＴＴの抵抗分割された電圧が基準電圧よりも低いとき、ｎチャンネルＦＥＴ３３のゲートにＨＩＧＨの電圧を出力する。すなわち、バッテリＢＡＴＴの出力電圧が、所定電圧よりも下がり、抵抗分割された電圧が基準電圧よりも低くなると、ｎチャンネルＦＥＴ３３のゲートがＨＩＧＨとなり、ＯＵＴ端子はＬＯＷとなる。
【００３４】
一方、コンパレータ３２は、バッテリＢＡＴＴの抵抗分割された電圧が基準電圧よりも高いとき、ｎチャンネルＦＥＴ３３のゲートにＬＯＷの電圧を出力する。すなわち、バッテリＢＡＴＴの出力電圧が、所定電圧よりも下がり、抵抗分割された電圧が基準電圧よりも低くなると、ｎチャンネルＦＥＴ３３のゲートがＬＯＷとなり、ＯＵＴ端子はハイインピーダンスとなる。
【００３５】
電圧検出回路素子Ｕ２のＯＵＴ端子は、抵抗Ｒａによって電源電圧にプルアップされると共にインバータ３４の入力端子に接続されており、インバータ３４からは反転された信号がＮＡＮＤ回路３５へと出力される。また、光源駆動回路３０には例えば水晶発振器３６を備えた発振回路３７が設けられ、所定の周波数のクロックパルスを発生する。発振回路３７から出力されたクロックパルスは分周回路３８に送られ、所定の周波数（ＬＥＤ１を点滅させる周波数）のパルス信号が生成されＮＡＮＤ回路３５へと出力される。
【００３６】
すなわち、ＮＡＮＤ回路３５は、インバータ３４からの信号がＨＩＧＨのときのみ（バッテリＢＡＴＴの出力電圧が、所定電圧よりも低く、電圧検出回路素子Ｕ２の出力がＬＯＷのとき）、分周回路３８からのパルス信号と同位相のパルス信号を出力する。これにより、スイッチ素子Ｑ２は、バッテリＢＡＴＴの出力電圧が、所定電圧よりも低くなると分周回路３８のパルス信号の周期でオン／オフされ、ＬＥＤ１は点滅される。
【００３７】
以上により、第１の実施形態によれば、バッテリ電圧が低下し、バッテリ残量が少なくなったと判定されたときに、照明用光源が点滅されるので、内視鏡観察において観察者が接眼部から目を離さなくともバッテリ残量が少なくなったことを知ることができる。これにより、観察者はその都度、接眼部から目を離して警告表示を確認する必要がない。また、これにより、より確実に電池残量が残り少ないことを観察者に報知することができる。
なお、分周回路３８の出力であるパルス信号は、内視鏡観察に障害が及ばないようにＬＥＤ１の消灯を観察者が認識できる程度に短いオフ時間の信号であることが好ましい。
【００３８】
なお、本実施形態では、バッテリ残量の警告に上記システムを利用したが、例えば他の情報を内視鏡観察者に報知する場合にも用いることが可能である。
【００３９】
次に、図４、５を参照して本発明の第２実施形態の内視鏡装置について説明する。第２実施形態の内視鏡装置１０’は、第１実施形態の内視鏡装置と同様に携帯内視鏡であり、その構成も以下に説明する点を除いて第１実施形態の携帯内視鏡と同様である。したがって、以下の説明においては、第１実施形態と同様の構成については説明を省略するとともに、同一の構成については同一参照符号を用いる。
【００４０】
第１実施形態では、照明用の光源２８（ＬＥＤ１）を点滅させることにより、内視鏡観察者に電池残量が残り少ないことを報知・警告したが、第２実施形態では、照明用の光源２８に加えて警告用の光源２９が用いられる。すなわち、照明用の光源２８であるＬＥＤ１は白色光源であるのに対して、本実施形態において警告用の光源２９であるＬＥＤ２は例えば黄色（オレンジや赤など他の色であってもよい）の光源である。
【００４１】
警告用の光源２９は、光源２８と同様に光源部１２Ｌに配置され、点灯されるとその光は、集光レンズ１５を介してライトガイド１３に入射され、照明用レンズ１６を介して被観察体に照射される。すなわち、警告用の光源２９が照射されるとき、その光はイメージガイド１４を通して観察される。
【００４２】
警告用の光源２９であるＬＥＤ２は照明用の光源２８であるＬＥＤ１と並列に接続され、そのアノード端子はＤＣ／ＤＣコンバータの出力端に接続され、出力電圧Ｖoutが印加される。また、ＬＥＤ２のカソード端子は、抵抗Ｒ１１およびスイッチ素子Ｑ３を介してグラウンドに接続される。
【００４３】
スイッチ素子Ｑ３は、例えば半導体素子で、バイポーラトランジスタやＭＯＳトランジスタで構成される抵抗内蔵トランジスタである。本実施形態においては、スイッチ素子Ｑ３はＭＯＳトランジスタを用いた抵抗内蔵トランジスタであり、ドレイン端子が抵抗Ｒ１１に接続され、ソース端子がグラウンドに接続される。また、ゲート端子は、内蔵抵抗を介してＮＡＮＤ回路３５からの入力受けるインバータ３９に接続される。
【００４４】
すなわち、電池電圧が所定値以下に下がり、電圧検出回路素子Ｕ２において電池残量が少ないと判定された場合には、ＮＡＮＤ回路３５からのパルス信号に対して位相反転されたパルス信号がインバータ３９からスイッチ素子Ｑ３のゲート端子に入力される。これにより、白色のＬＥＤ１と黄色のＬＥＤ２は、分周回路３８で生成された周波数で交互に点滅を繰り返す。
【００４５】
以上により、第２実施形態においても第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、第２実施形態では、２つの光源の何れかが常に点灯しているので、観察中に視野が暗くなることがなく、重複して点灯することがないために消費電流も増加しない。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１実施形態における携帯内視鏡装置の構成を模式的に示すブロック図である。
【図２】図１の携帯内視鏡装置の光源駆動回路のブロック図である。
【図３】電圧検出回路素子のブロック図である。
【図４】本発明の第２実施形態における携帯内視鏡装置の構成を模式的に示すブロック図である。
【図５】図４の携帯内視鏡装置の光源駆動回路のブロック図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０、１０’  携帯内視鏡装置
１１  内視鏡本体
１２  光源ユニット
２１（ＳＷ１）  メインスイッチ
３５  ＮＡＮＤ回路
３６  水晶発振器
３７  発振回路
３８  分周回路
ＬＥＤ１  照明用光源
ＬＥＤ２  警告用光源
Ｑ２、Ｑ３  スイッチ素子
Ｕ２  電圧検出回路素子
【図１】
2008149050.tif 000003
【図２】
2008149050.tif 000004
【図３】
2008149050.tif 000005
【図４】
2008149050.tif 000006
【図５】
2008149050.tif 000007