(57)【要約】【課題】  装置小型化及び低コスト化に有利で、内視鏡観察中にメインランプが故障しても補助ランプにより内視鏡観察を続行できる内視鏡用光源装置を得る。【解決手段】  内視鏡に照明光を供給する電流制御式のメインランプと電圧制御式の補助ランプと、ランプ点灯電源と、メインランプが正常に点灯しない場合は補助ランプを点灯させるシステム制御回路とを備えた内視鏡用光源装置において、ランプ点灯電源は、メインランプ及び補助ランプの共用電源であってシステム制御回路への電源系統とは別に設けられ、所定の電源電圧を生成する第１の定電圧電源と；上記所定の電源電圧を電圧制御して補助ランプの点灯電源を供給する第２の定電圧電源と；上記所定の電源電圧を電流制御してメインランプの点灯電源を供給する定電流電源と；この第２の定電圧電源及び定電流電源のいずれか一方を、第１の定電圧電源に接続するスイッチ回路と；を有する。【選択図】  図３
2007068755.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内視鏡に照明光を供給する電流制御式のメインランプと電圧制御式の補助ランプと、ランプ点灯電源と、前記メインランプが正常に点灯しない場合は前記補助ランプを点灯させるシステム制御回路とを備えた内視鏡用光源装置において、
前記ランプ点灯電源は、前記メインランプ及び前記補助ランプの共用電源であって前記システム制御回路への電源系統とは別に設けられ、
所定の電源電圧を生成する第１の定電圧電源と；前記所定の電源電圧を電圧制御して前記補助ランプの点灯電源を供給する第２の定電圧電源と；前記所定の電源電圧を電流制御して前記メインランプの点灯電源を供給する定電流電源と；この第２の定電圧電源及び定電流電源のいずれか一方を、前記第１の定電圧電源に接続するスイッチ回路と；
を有していることを特徴とする内視鏡用光源装置。
【請求項２】
請求項１記載の内視鏡用光源装置において、前記スイッチ回路には、前記第１の定電圧電源と前記定電流電源との間に介在する常閉の第１リレー回路と、前記第１の定電圧電源と前記第２の定電圧電源との間に介在する常開の第２リレー回路とが備えられており、前記メインランプが正常に点灯しない場合は、前記システム制御回路を介して前記第１リレー回路及び前記第２リレー回路の開閉状態が切り替えられる内視鏡用光源装置。
【請求項３】
請求項２記載の内視鏡用光源装置において、前記第１リレー回路及び前記第２リレー回路は半導体スイッチである内視鏡用光源装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の内視鏡用光源装置において、前記メインランプはキセノンランプであり、前記補助ランプはハロゲンランプである内視鏡用光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡に照明光を供給する内視鏡用光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の内視鏡用光源装置には、内視鏡に照明光を供給する光源ランプとして、常用するメインランプと、何らかのトラブル発生でメインランプが点灯しない緊急時に使用する補助ランプとが備えられている。メインランプとしては１００〜３００Ｗクラスのキセノンランプ（放電管）が主流であり、この種のメインランプは、大きな駆動電力を必要とするため、光源装置の各種回路用の電源系とは別個に設けられたメインランプ専用の電源装置によって電源供給される。メインランプ専用の電源装置は、外部から入力したＡＣ電源を整流平滑回路で整流及び平滑化した後、力率改善回路により約４００Ｖ程度のＤＣ電圧とし、定電流制御回路でこのＤＣ電圧からメインランプへの入力電流を生成し、イグナイターがメインランプの放電電極間に絶縁破壊を生じさせるパルス電圧をメインランプの負極側に印加することで、メインランプを点灯させる。
【０００３】
【特許文献１】特開平１−２８４８２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方の補助ランプは、数Ｗクラスのタングステンランプが主に使用されており、光源装置の各種回路用の電源系から電源供給を受けて点灯する。この補助ランプからの照明光の光強度は、メインランプからの照明光に比べて、非常に弱いものである。このため、内視鏡観察中にメインランプが消えてしまった場合には、補助ランプが代わりに点灯するものの照明が暗すぎて内視鏡観察を続行することはできず、内視鏡を患者の体内から引き出すくらいしか手立てはなかった。これを解消するには、ワット数の大きなランプを補助ランプとして用いることが考えられるが、補助ランプの電源供給を光源装置の回路用電源から行っているために限界があり、メインランプと同様に補助ランプ専用の電源装置を設けるとなると装置の大型化及びコストの増大が問題となる。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、装置小型化及び低コスト化に有利で、内視鏡観察中にメインランプが故障しても補助ランプにより内視鏡観察を続行できる内視鏡用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】
本発明は、補助ランプには内視鏡観察に十分な光量を確保できる電圧制御式のランプを用いること、回路用の電源系統とは別に補助ランプ用の電源装置を設け、この電源装置をメインランプと共用にすること、及び、電源装置の共用を実現するには、補助ランプに電源供給する定電圧源と、メインランプに電源供給する定電流源と、定電圧源を補助ランプ及び定電流源の一方に接続するスイッチ回路とで構成するのが最適であること、に着目したものである。
【０００７】
すなわち、本発明は、内視鏡に照明光を供給する電流制御式のメインランプと電圧制御式の補助ランプと、ランプ点灯電源と、メインランプが正常に点灯しない場合は補助ランプを点灯させるシステム制御回路とを備えた内視鏡用光源装置において、ランプ点灯電源は、メインランプ及び補助ランプの共用電源であってシステム制御回路への電源系統とは別に設けられ、所定の電源電圧を生成する第１の定電圧電源と；所定の電源電圧を電圧制御して補助ランプの点灯電源を供給する第２の定電圧電源と；所定の電源電圧を電流制御してメインランプの点灯電源を供給する定電流電源と；この第２の定電圧電源及び定電流電源のいずれか一方を、第１の定電圧電源に接続するスイッチ回路と；を有していることを特徴としている。
【０００８】
スイッチ回路には、第１の定電圧電源と定電流電源との間に介在する常閉の第１リレー回路と、第１の定電圧電源と第２の定電圧電源との間に介在する常開の第２リレー回路とが備えることができ、メインランプが正常に点灯しない場合は、システム制御回路を介して第１リレー回路及び第２リレー回路の開閉状態が切り替えられることが好ましい。具体的に、第１リレー回路及び第２リレー回路には半導体スイッチを用いることができる。また第１リレー回路及び第２リレー回路は、いずれか一方が開いたら他方が閉じるように連動して開閉動作する構成であってもよい。
【０００９】
上記メインランプはキセノンランプ、補助ランプはハロゲンランプとすることが実際的である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、装置小型化及び低コスト化に有利で、内視鏡観察中にメインランプが故障しても補助ランプにより内視鏡観察を続行できる内視鏡用光源装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、本発明による内視鏡用光源装置１０を用いた内視鏡システムの概略構成図である。内視鏡システムは、体内挿入部２の先端に個体撮像素子３を配置した電子内視鏡１と、個体撮像素子３から出力された電気信号を画像処理して観察画像信号を生成するビデオプロセッサ６と、ビデオプロセッサ６から出力された観察画像信号に基づいて観察画像を表示するモニタ７と、電子内視鏡１の照明用ライトガイドファイババンドル５の入射端５ａに照明光を供給する光源装置１０とから構成されている。電子内視鏡１の観察範囲は、照明用ライトガイドファイババンドル５を介して体内挿入部２の先端まで伝達される照明光によって照明される。照明用ライトガイドファイババンドル５の入射端５ａは、コネクタ８を介して光源装置１０に着脱自在に接続されている。
【００１２】
図２は、光源装置１０の制御系の主要構成を示すブロック図である。光源装置１０は、照明光を発する光源ランプとして常用する電流制御式のメインランプ１１Ｍと、メインランプ１１Ｍの故障など緊急時に使用する電圧制御式の補助ランプ１１Ｓと、このメインランプ１１Ｍ及び補助ランプ１１Ｓに共通のランプ点灯電源１２と、光源装置１０全体を総括的に制御するシステム制御回路１３と、このシステム制御回路１３用のシステム電源１４とを備えている。
【００１３】
メインランプ１１Ｍは、発光物質（水銀、アルゴンガス、金属ハロゲン化物質など）を封入した発光管に該発光管両端から一対の放電電極を挿入した高圧放電ランプであり、例えばキセノンランプやメタルハライドランプ等を使用可能である。本実施形態では１００〜３００Ｗのキセノンランプを用いている。このメインランプ１１Ｍは、不図示の固定部材により光源装置１０内に固定されている。補助ランプ１１Ｓは、内視鏡観察に不都合が生じない明るさの照明光を供給できる白熱発光管であり、本実施形態では１５０Ｗ程度のハロゲンランプを用いる。この補助ランプ１１Ｓは、不図示の駆動機構により移動自在に保持されており、通常はメインランプ１１Ｍの光路外に位置し、メインランプ１１Ｍの代わりに点灯させる場合にのみメインランプ１１Ｍの光路上に位置させる。
【００１４】
システム制御回路１３は、システム電源１４からの電力供給を受けて起動し、ランプ点灯電源１２から出力される点灯状態信号のハイ／ロー状態によりメインランプ１１Ｍが正常に点灯しているか否かを常時検知する。本実施形態では、例えばメインランプ１１Ｍが点灯しているときに電流が流れるランプ電流検出抵抗をランプ点灯電源１２内に設け、このランプ電流検出抵抗の両端に生じた電圧を点灯状態信号としている。点灯状態信号は、メインランプ１１Ｍが点灯しているときにランプ電流検出抵抗に電流が流れてハイ状態となり、メインランプ１１Ｍが点灯しない、すなわち何らかの異常が発生しているときはランプ電流検出抵抗に電流が流れずにロー状態となる。システム制御回路１３は、点灯状態信号のハイ状態を検知していればそのままメインランプ１１Ｍの点灯を継続させる。そして点灯状態信号のロー状態を検知したときは、ランプ切り替え信号をランプ点灯電源１２に出力し、メインランプ１１Ｍの代わりに補助ランプ１１Ｓを点灯させる。システム電源１４はランプ点灯電源１２とは別個に設けられており、外部入力したＡＣ電源電圧Ｖは、このシステム電源１４とランプ点灯電源１２とにそれぞれ与えられる。
【００１５】
図３は、ランプ点灯電源１２の制御系の構成を示すブロック図である。ランプ点灯電源１２は、整流平滑回路２１、ＰＦＣ回路（力率改善回路）２２、定電圧制御回路２３、定電流制御回路２４及びイグナイター（高圧発生回路）２５を備えている。このランプ点灯電源１２は、外部入力したＡＣ電源電圧Ｖをまず整流平滑回路２１で整流及び平滑化してＤＣ電圧とし、次にＰＦＣ回路２２で力率改善し、このＰＦＣ回路２２の出力電圧を定電圧制御回路２３で規定大きさのＤＣ電圧とする。本実施形態では、ＰＦＣ回路２２の出力電圧（定電圧制御回路２３の入力電圧）は約ＤＣ４００Ｖ程度である。ＰＦＣ回路２２は省略可能である。定電圧制御回路２３の出力電圧は、メインランプ１１Ｍを点灯させる場合は定電流制御回路２４に与えられ、補助ランプ１１Ｓを点灯させる場合は補助ランプ１１Ｓに与えられる。この切り替えは、システム制御回路１３からのランプ切り替え信号に基づいて実行される。定電流制御回路２４は、メインランプ１１Ｍに一定のランプ点灯電源を供給できるように、該メインランプ１１Ｍに入力される電流の大きさを制御する。定電流制御回路２４の出力側とメインランプ１１Ｍの負極側の間にはイグナイター（高圧発生回路）２５が接続されており、イグナイター２５によってメインランプ１１Ｍの放電電極間に絶縁破壊を生じさせるパルス電圧（高周波高電圧）が印加されたときに、該メインランプ１１Ｍの放電電極間が導通して電流が流れ出し、これによってメインランプ１１Ｍが点灯する。一方、補助ランプ１１Ｓに定電圧制御回路２３の出力電圧が与えられた場合は、補助ランプ１１Ｓは即時点灯する。この場合、定電圧制御回路２３の出力電圧の大きさは補助ランプ１１Ｓの定格電圧の大きさに規定されている。
【００１６】
図４は、定電圧制御回路２３の構成を示すブロック図である。定電圧制御回路２３は、ＰＦＣ回路２２の出力電圧から規定大きさのＤＣ電圧を生成する第１ＤＣ／ＤＣコンバータ３１（第１の定電圧電源）と、この第１ＤＣ／ＤＣコンバータ３１が生成したＤＣ電圧を降圧して補助ランプ１１Ｓの定格電圧を生成する第２ＤＣ／ＤＣコンバータ３２（第２の定電圧電源）と、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ３１と定電流制御回路２４の間に設けた第１リレー回路４１と、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ３１と第２ＤＣ／ＤＣコンバータ３２の間に設けた第２リレー回路４２とを備えている。ここで、第１リレー回路４１は常閉型スイッチ、第２リレー回路４２は常開型スイッチであり、システム制御回路１３のランプ切り替え信号によりそれぞれの開閉状態が切り替わる。通常は、図４の実線で示すように、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ３１と定電流制御回路２４が第１リレー回路４１を介して接続されているが、システム制御回路１３からのランプ切り替え信号により第１リレー回路４１が開けられると同時に第２リレー回路４２が閉じられ、図４の破線で示すように、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ３１と第２ＤＣ／ＤＣコンバータ３２が第２リレー回路４２を介して接続される。第１リレー回路４１及び第２リレー回路４２には、ダイオードやトランジスタ等の半導体スイッチを用いることができる。また、システム制御回路１３からのランプ切り替え信号がない場合は第１ＤＣ／ＤＣコンバータ３１と定電流制御回路２４を接続し、ランプ切り替え信号がある場合は第１ＤＣ／ＤＣコンバータ３１と第２ＤＣ／ＤＣコンバータ３２を接続するように切り替わる１個のリレーを用いてもよい。
【００１７】
上記構成の光源装置１０は、次のように動作する。
ＡＣ電源電圧Ｖが投入されると、ランプ点灯電源１２はメインランプ１１を点灯させ、システム電源１４はシステム制御回路１３を起動させる。このとき、ランプ点灯電源１２は、定電圧制御回路２３の第１リレー回路４１が閉じて第２リレー回路４２が開いている状態、すなわち、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ３１と定電流制御回路２４が第１リレー回路４１を介して接続し、第２リレー回路４１により第１ＤＣ／ＤＣコンバータ３１と第２ＤＣ／ＤＣコンバータ３２は非接続となっている。と同時に、補助ランプ１１Ｓは、メインランプ１１Ｍの光路外に位置し、消灯している。システム制御回路１３は、起動すると、メインランプ１１Ｍが正常に点灯しているか否かをランプ点灯状態信号のハイ／ロー状態から常時検知し、点灯状態信号のハイ状態を検知していれば、そのままメインランプ１１Ｍの点灯を継続させる。一方、点灯状態信号のロー状態を検知したときは、ランプ切り替え信号をランプ点灯電源１２に出力して定電圧制御回路２３の第１リレー回路４１及び第２リレー回路４２の開閉状態を切り替え、補助ランプ１１Ｓを点灯させる。ランプ切り替え信号により、第１リレー回路４１が開いて第２リレー回路４２が閉じた状態、すなわち、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ３１と第２ＤＣ／ＤＣコンバータ３２が第２リレー回路４２を介して接続し、第１リレー回路４１により第１ＤＣ／ＤＣコンバータ３１と定電流制御回路２４が非接続となる。補助ランプ１１Ｓは、上記ランプ切り替え信号が出力されると不図示の駆動機構により、メインランプ１１Ｍと照明用ライトガイドファイババンドル５の入射端５ａの間であってメインランプ１１Ｍの光路上に移動される。補助ランプ１１Ｓには約１５０Ｗ程度のハロゲンランプを使用しているので、メインランプ１１Ｍが故障しても補助ランプ１１Ｓからの照明光により、良好な内視鏡観察を実現可能である。この際、第１リレー回路４１が開いてメインランプ１１Ｍは補助ランプ１１Ｓから切り離されているので、該メインランプ１１Ｍが過負荷となることもない。そしてＡＣ電源電圧Ｖが遮断された場合には、ランプ点灯電源１２及びシステム電源１４が停止し、点灯中のランプは消灯する。
【００１８】
以上の本実施形態によれば、定電圧制御回路２３と定電流制御回路２４を組み合わせてランプ点灯電源１２を構成し、このランプ点灯電源１２をメインランプ１１Ｍと補助ランプ１１Ｓの共用電源として用いるので、内視鏡観察に必要な光量を確保できる程度に補助ランプ１１Ｍの定格電圧を大きくとることができ、内視鏡観察中にメインランプ１１Ｍが故障しても補助ランプ１１Ｓによる良好な内視鏡観察を実現可能である。また、メインランプ１１Ｍ用と補助ランプ１１Ｓ用に別の電源を備える必要がないので、装置小型化及び低コスト化にも有利である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明による内視鏡用光源装置を用いた内視鏡システムの概略構成図である。
【図２】図１の内視鏡光源装置の制御系の主要構成を示すブロック図である。
【図３】図２のランプ点灯電源の構成を示すブロック図である。
【図４】図３の定電圧制御回路の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２０】
１  電子内視鏡
１０  光源装置（内視鏡用光源装置）
１１Ｍ  メインランプ
１１Ｓ  補助ランプ
１２  ランプ点灯電源
１３  システム制御回路
１４  システム電源
２１  整流平滑回路
２２  ＰＦＣ回路（力率改善回路）
２３  定電圧制御回路
２４  定電流制御回路
２５  イグナイター（高圧発生回路）
３１  第１ＤＣ／ＤＣコンバータ（第１の定電圧電源）
３２  第２ＤＣ／ＤＣコンバータ（第２の定電圧電源）
４１  第１リレー回路
４２  第２リレー回路
【図１】
2007068755.tif 000003
【図２】
2007068755.tif 000004
【図３】
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【図４】
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