(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内視鏡装置の照明光を供給する光源ランプにバッテリーの出力を供給中に、前記バッテリーの残容量を検知するバッテリー残容量検知回路において、
前記バッテリーの出力の前記光源ランプへの供給又は供給停止を制御するスイッチと、
前記スイッチによって前記バッテリーの出力が前記光源ランプに供給されているときに、前記バッテリーの出力を検出する出力検出手段と、
前記スイッチのオンから前記バッテリーの有負荷時における復帰現象に伴う電圧上昇分の放電時間に応じて予め設定された所定時間経過した後は前記出力検出手段による検出結果を第１の基準値と比較して前記バッテリーの消耗状態を検出し、前記スイッチのオン後前記所定時間経過するまでは前記出力検出手段による検出結果を前記第１の基準値よりも大きい第２の基準値と比較して前記バッテリーの消耗状態を検出する消耗状態検出手段と、
前記消耗状態検出手段により検出されたバッテリーの消耗状態を出力する消耗状態出力手段と、
を備えたことを特徴とするバッテリー残容量検知回路。
【請求項２】
内視鏡装置の照明光を供給する光源ランプにバッテリーの出力を供給中に、前記バッテリーの残容量を検知するバッテリー残容量検知回路において、
バッテリーの出力の前記光源ランプへの供給又は供給停止を制御するスイッチと、
前記スイッチによって前記バッテリーの出力が前記光源ランプに供給されているときに、前記バッテリーの出力を検出する出力検出手段と、
前記出力検出手段による検出結果を複数の基準電圧と比較して前記バッテリーの出力の電圧レベルがいずれの電圧範囲に属するかを判定する判定手段と、
前記判定手段によって判定された前記バッテリーの出力の電圧範囲に応じて前記バッテリーの消耗状態を検出するものであって、前記バッテリーの出力の同一の電圧範囲に対して、前記スイッチのオンから前記バッテリーの有負荷時における復帰現象に伴う電圧上昇分の放電時間に応じて予め設定された所定時間経過するまでは前記所定時間経過後よりも前記バッテリーの消耗状態が大きいものと検出する消耗状態検出手段と、
前記消耗状態検出手段により検出されたバッテリーの消耗状態を出力する消耗状態出力手段と、
を備えたことを特徴とするバッテリー残容量検知回路。
【請求項３】
請求項１のバッテリ−残容量検知回路を備え、前記消耗状態出力手段の出力により前記バッテリーの残容量を告知する告知手段
を具備したことを特徴とする内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、小型携帯可能なバッテリー式照明光源に用いるバッテリー残容量検知回路と、このバッテリー残容量検知回路を備えた内視鏡装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、バッテリー光源式の内視鏡は携帯性に優れており、緊急時の処置やベットサイドでの処置のように大きな光源装置の搬入が困難な場所での内視鏡診断処置に優れた効果を発揮する。このバッテリー光源式内視鏡装置として、特開平１０−４３１３３号公報に示されている。この公報に示されているバッテリー光源式内視鏡装置を用いて、例えば体腔内を診断中に、電池切れが発生すると診断に支障を来すことになる。このため、特願平１０−３０８８５６号でバッテリーの消耗状態の告知機能を有する内視鏡装置が提案されている。
【０００３】
このバッテリー消耗状態告知機能を有する内視鏡装置の概略構成を図１３を用いて説明する。内視鏡装置は、内視鏡５１とこの内視鏡５１に着脱自在に小型光源装置であるバッテリー型光源６１とで構成されている。
【０００４】
前記内視鏡５１は、可撓性の挿入部５２と、この挿入部５２の後端部に位置する操作部５３と、この操作部５３の後端に設けられた接眼部５４と、この操作部５３の側端部に設けられた前記バッテリー型光源６１を着脱する光源用口金５５で構成されている。前記挿入部５２は、先端側から順に硬質な先端構成部５６と、この先端構成部５６の後端に連設する湾曲自在な湾曲部５７と、この湾曲部５７の後端に連設する可撓性の可撓管部５８とで構成され、前記操作部５３に設けられている図示していない湾曲ノブを操作することで前記湾曲部５７を所望の方向に湾曲できるようになっている。前記挿入部５２内には、少なくとも観察像を伝送する図示していないイメージガイドファイバーと前記バッテリー型光源６１からの照明光を伝送する図示していないライトガイドファイバーが挿通されている。前記イメージガイドファイバーの先端は図示していない対物レンズと共に前記先端構成部５６に固定され、イメージガイドファイバーの後端は前記操作部５３の接眼部５４に内蔵される図示していない接眼レンズに固定されている。前記ライトガイドファイバーの先端は図示していない照明窓と共に前記先端構成部５６に固定され、ライトガイドファイバーの後端は操作部５３の光源用口金５５に固定されている。
【０００５】
前記バッテリー型光源６１は、前記内視鏡５１の光源用口金５５に連結する取付コネクタ６２と、バッテリー残容量を表示するバッテリ残量表示部６３と、図示していないバッテリ収納部及びバッテリー残量検知回路等から構成されている。前記取付コネクタ６２の内部には、図示していないが照明光を発光するランプが配置され、そのランプからの照明光を前記内視鏡５１の光源用口金５５に位置するライトガイドファイバーの後端から入射させるようになっている。前記バッテリ残量表示部６３は、バッテリー型光源６１に内蔵されているバッテリー残量検知回路で検知し、その残容量を液晶パネルに電池残量表示やＬＥＤ点灯させて表示するものである。
【０００６】
前記バッテリー残量検知回路は、電圧検出部と計数部と記憶部及び演算部から構成されている。前記電圧検出部では、検出したバッテリー電圧をＡ／Ｄコンバータで数値化して検出電圧データを生成して記憶部に記憶し、計数部では、照明ランプ点灯を検出して、その点灯信号により、記憶部に記憶されているランプ点灯積算時間値に再点灯からの時間を積算生成した積算点灯時間データを生成記憶し、前記演算部では、前記記憶部からの検出電圧データと、積算点灯時間データを基にバッテリー残量を演算処理して表示信号を生成している。
【０００７】
なお、前記演算部でのバッテリー残量演算処理において、ランプを消灯後、再度点灯させる場合、バッテリーは見かけの起電圧が上昇する復帰現象が生じ、その復帰現象の電圧を基にバッテリー残量を演算表示すると誤判定の基となる。このため、ランプ再点灯直後のバッテリー電圧の検出を遅延させて、再点灯前の点灯時の消灯直前のバッテリー電圧を記憶部に記憶させておき、その消灯直前バッテリー電圧データを基に残量演算を行うようになっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前述の特願平１０−３０８８５６号で提案されているバッテリー残量表示を有するバッテリー型光源６１は、ランプ再点灯時のバッテリーの復帰現象による見かけのバッテリー電圧上昇によるバッテリー残量の誤表示を回避するために、再点灯前の点灯時の消灯直前のバッテリー電圧値と、ランプの点灯積算時間値とを用いて、複雑なバッテリー残量演算処理を行う必要がある。この演算処理において、未使用または充分に充電されたバッテリーと、不充分充電バッテリー及び中古バッテリーとでは、復帰電圧に相違が生じるためにバッテリーによって異なる常数値を用いて演算を行う必要があり、前記演算部に複数の演算処理式とバッテリーの状態を判別する機能を設ける必要がある。これにより、バッテリー型光源６１のバッテリー電圧検出回路の機能が複雑となる課題がある。
【０００９】
本発明は、従来の課題に鑑み、非使用時のバッテリーの電圧復帰現象によるバッテリー使用時の電圧上昇分を除いた正確なバッテリーの残量を簡単な残量検出手段を用いて確実に表示できるバッテリー残容量検知回路と、このバッテリー残容量検知回路を用いた内視鏡装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るバッテリー残容量検知回路は、内視鏡装置の照明光を供給する光源ランプにバッテリーの出力を供給中に、前記バッテリーの残容量を検知するバッテリー残容量検知回路において、前記バッテリーの出力の前記光源ランプへの供給又は供給停止を制御するスイッチと、前記スイッチによって前記バッテリーの出力が前記光源ランプに供給されているときに、前記バッテリーの出力を検出する出力検出手段と、前記スイッチのオンから前記バッテリーの有負荷時における復帰現象に伴う電圧上昇分の放電時間に応じて予め設定された所定時間経過した後は前記出力検出手段による検出結果を第１の基準値と比較して前記バッテリーの消耗状態を検出し、前記スイッチのオン後前記所定時間経過するまでは前記出力検出手段による検出結果を前記第１の基準値よりも大きい第２の基準値と比較して前記バッテリーの消耗状態を検出する消耗状態検出手段と、前記消耗状態検出手段により検出されたバッテリーの消耗状態を出力する消耗状態出力手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の内視鏡装置は、前記バッテリ−残容量検知回路を備え、前記出力手段の出力により前記バッテリーの残容量を告知する告知手段を具備し、また前記負荷は前記内視鏡装置の照明光を供給する光源ランプであることを特徴とする。
【００１２】
この本発明の内視鏡装置により、照明光の点灯電源であるバッテリーの消耗状態が常時把握でき、内視鏡装置使用中のバッテリ切れ等の障害から回避が容易となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。最初に本発明の第１の実施形態について図１乃至図３を用いて説明する。図１は本発明に係るバッテリー残容量検知回路の第１の実施形態の構成を示すブロック図で、図２はランプ点灯時のバッテリーの放電特性を説明する説明図で、図３は本発明に係るバッテリ残容量回路の動作シーケンスを説明するフローチャートである。
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１５】
図１に示すバッテリー残容量検知回路は、図１３で説明したバッテリー型光源６１内に設けられている。バッテリー１０の正極は、スイッチ１１を介してコンデンサ１３の正極と昇圧回路１２に接続され、バッテリー１０の負極はコンデンサ１３の負極と昇圧回路１２の負極側に接続されている。前記昇圧回路１２は、前記スイッチ１１とコンデンサ１３の接続点に接続されたコイル１４、ダイオード１５、スイッチング素子１６、ＰＷＭ（パルス幅変調）制御回路１７、抵抗１８、１９、及びコンデンサ２Ｏからなっている。この昇圧回路１２は、ランプの明るさを所定の照度で得るために高い電圧が必要となり、そのバッテリー電圧を昇圧するために用いる。
【００１６】
なお、バッテリー１０は、数本の１次バッテリーを直列接続して高い電圧を得ることも可能であるが、１次バッテリーを多数用いると、バッテリー光源６１の形状が大きくなってしまい、内視鏡の操作性を損ねることになってしまう。このため、本実施例では、アルカリ電池よりエネルギー密度の高い１．２ボルト（Ｖ）ニツケル水素電池を２本使用して２．４Ｖの電圧を得ている。このニッケル水素電池は、２次電池で充電されることにより、単体の電池で１４００〜１６００ｍＡｈの容量を蓄え、１．２ボルト（Ｖ）のセル電圧が得られる特性を持っている。
【００１７】
前記昇圧回路１２の出力端子は、１チップマイクロプロセッサ（以下、ＣＰＵという）２１の電源端子Ｖｄｄ、Ｖｓｓに接続され、前記スイッチ１１と昇圧回路１２及びコンデンサ１３の接続点は、ＣＰＵ２１の入力ポートＡに接続されている。このＣＰＵ２１の出力端子ａ〜ｄは、ＬＥＤ２２ａ〜２２ｄと抵抗２３ａ〜２３ｄの直列回路を介して前記昇圧回路１２の正極出力端子に接続されている。さらに、前記昇圧回路１２の両出力端子にはランプ２４が接続されている。
【００１８】
このような構成のバッテリー残容量検知回路において、前記スイッチ１１をオンさせると、昇圧回路１２で昇圧されたランプ２４の点灯電力が供給されると共に、ＣＰＵ２１が駆動リセットされ、スイッチ１１とコンデンサ１３の接続点に発生するバッテリ電圧は、ＣＰＵ２１の入力ポートＡに供給される。ＣＰＵ２１は、後述する動作の下で、バッテリー電圧をチェック判定して、バッテリー電圧が、例えば、２．４Ｖ以上の場合は、出力端子ａ〜ｄからＬＥＤ２２ａ〜２２ｄを点灯する信号を供給し、２．４〜２．３Ｖの場合は、ＬＥＤ２２ｂ〜２ｄを点灯する信号を供給し、２．３〜２．２Ｖの場合には、ＬＥＤ２２ｃ〜２２ｄを点灯する信号を供給し、２．２Ｖ以下の場合には、ＬＥＤ２２ｄを点灯する信号を供給する。つまり、バッテリー１０は放電を持続させると起電圧が減少する特性を有しているためＬＥＤ２２ａ〜２２ｄの点灯個数によってバッテリー１０の残容量電圧を表示することになる。
【００１９】
このＣＰＵ２１で生成されるＬＥＤ２２ａ〜２２ｄの点灯制御信号は、バッテリー１０の残容量電圧によって生成するが、スイッチ１１のオン・オフによって、バッテリー１０からランプ２４に供給する電圧値は、バッテリー１０の復帰現象によって、スイッチ１１のオン直後のバッテリー１０の電圧は上昇しており、この上昇電圧値から電力供給が開始されるが、この上昇電圧値は所定時間内に低下して本来のバッテリー１０が保有している残量電圧での供給へと移行する。
【００２０】
このようにスイッチ１１のオン・オフによるバッテリー１０の放電状態を図２を用いて説明する。図中の縦軸はバッテリー電圧を示し、横軸は時間を示したバッテリー１０の放電特性で、時間Ｔａ〜Ｔｃはバッテリー放電のオン・オフのタイミングを示している。フル充電のバッテリー１０を用いて、所定時間放電させると、フル充電電圧値から放電を開始して徐々にバッテリー電圧は低下してタイミングＴａでスイッチ１１をオフして一旦放電を中止させた時の電圧が約２．４２Ｖとすると、バッテリー１０は復帰現象により約２．５２Ｖの電圧に復帰する。復帰現象により一時的に電圧復帰されたタイミングＴａでスイッチ１１をオンして２回目の放電を開始すると、復帰電圧から放電を開始して、徐々にバッテリー電圧は低下してタイミングＴｂでスイッチ１１をオフして放電を中止させた時の電圧が約２．３５Ｖとすると、バッテリー１０の復帰現象により約２．４５Ｖの電圧に復帰する。この復帰現象により一時的に電圧復帰されたタイミングＴｂでスイッチ１１をオンして３回目の放電を開始すると復帰電圧から放電を開始して、徐々にバッテリー電圧は低下してタイミングＴｃでスイッチ１１をオフして放電を中止させた時の電圧が約２．２８Ｖとすると、バッテリー１０の復帰現象により約２．３８Ｖの電圧に復帰する。復帰現象により一時的に電圧復帰されたタイミングＴｃでスイッチ１１をオンして４回目の放電を開始すると、復帰電圧から放電を開始して、徐々にバッテリー電圧は低下して所定電圧（約２．２Ｖ）以下になると急激にバッテリー電圧が減少する。
【００２１】
この放電特性から解るように、バッテリー１０をタイミングＴａ乃至Ｔｃでスイッチ１１をオンさせた直後のバッテリー電圧は、復帰現象により本来バッテリー１０が保有している現在電圧値よりも若干大きめの値となっており、かつ、その復帰電圧からその時のバッテリー１０が保有している残量電圧値までの放電は単時間で行われて、以後はバッテリー１０の残量電圧から通常放電特性の下で安定された放電がなされる。
【００２２】
このバッテリー１０の復帰現象により電圧復帰された状態からスイッチ１１のオン直後のバッテリ電圧値を基に前記ＣＰＵ２１でバッテリー１０の残容量電圧をチェック判定すると、復帰電圧で判定チェックすることになり、ＬＥＤ２２ａ〜２２ｄに対する点灯信号供給に誤りが生じることになる。また、発明者の実験によると前記復帰電圧からバッテリーの残容量電圧値までの放電時間は約３０〜６０秒程度であることからバッテリー１０の再放電後３０〜６０秒経過した後のバッテリー電圧を用いてバッテリー１０の残容量電圧とすることにより、前述の誤残容量電圧の表示が解消できることになる。
【００２３】
そこで、前記ＣＰＵ２１によるバッテリー電圧状態の判定チェックを図３に示すシーケンスで行う。前記スイッチ１１がオンされると、ＣＰＵ２１をリセットし、ステップＳ１でＣＰＵ２１に内蔵しているタイマーをセットする。次にステップＳ２で前記入力ポートＡに供給されたバッテリー１０の電圧値を取り込み、ステップＳ３で取り込んだバッテリ電圧値が２．５Ｖ以上か判定する。このステップＳ２の判断基準電圧の２．５Ｖは、バッテリー１０が２．４Ｖの定格電圧を有している場合に、フル充電されたときの電圧値に＋０．１Ｖ加算した値を設定している。
【００２４】
このステップＳ３の判定の結果、２．５Ｖ以上の場合は、ステップＳ７で前記ＬＥＤ２２ａ〜２２ｄを点灯する信号を生成し、２．５Ｖ以上でない場合は、ステップＳ４でバッテリ電圧が２．４Ｖ以上か判定する。ステップＳ４の判定の結果、２．４Ｖ以上の場合は、ステップＳ８でＬＥＤ２２ｂ〜２２ｄを点灯する信号を生成し、２．４Ｖ以上でない場合はステップＳ５でバッテリ電圧が２．３Ｖ以上か判定する。ステップＳ５の判定の結果、２．３Ｖ以上の場合は、ステップＳ９でＬＥＤ２２ｃ〜２２ｄを点灯する信号を生成し、２．３Ｖ以上でない場合はステップＳ６でバッテリ電圧が２．３Ｖ以下か判定する。このステップＳ６で２．３Ｖ以下と判定されると、ステップＳ１０でＬＣＤ２２ｄを点滅点灯させる信号を生成する。前記ステップＳ７〜Ｓ１０のいずれかでＬＥＤ２２ａ〜２２ｄへの点灯信号が生成されると、ステップＳ１１で前記ステップＳ１でスタートさせたタイマが３０秒経過したか判定する。３０秒経過していない場合は、ステップＳ２に戻り、ステップＳ２〜Ｓ１０を再度繰り返す。つまり、ステップＳ１〜Ｓ１１は、バッテリー１０の電力供給開始直後から３０秒間のバッテリー電圧をチェック判定している。
【００２５】
なお、このステップＳ１１の判定時間は、バッテリー１０の復帰電圧の放電終了までの時間であり、バッテリー１０の復帰電圧値とその復帰電圧の放電特性によって異なる値に設定することができる。
【００２６】
ステップＳ１１の判定の結果、前記ステップＳ１でセットしたタイマーが３０秒経過したと判断されると、ステップＳ１２で再度バッテリ電圧値を読み込み、ステップＳ１３でバッテリ電圧値が２．４Ｖ以上か判定する。ステップＳ１３の判定の結果、２．４Ｖ以上の場合は、ステップＳ１７で前記ＬＥＤ２２ａ〜２２ｄを点灯する信号を生成供給し、２．４Ｖ以上でない場合は、ステップＳ１４でバッテリ電圧が２．３Ｖ以上か判定する。ステップＳ１４の判定の結果、２．３Ｖ以上の場合は、ステップＳ１８でＬＥＤ２２ｂ〜２２ｄを点灯する信号を生成供給し、２．３Ｖ以上でない場合はステップＳ１５でバッテリー電圧が２．２Ｖ以上か判定する。ステップＳ１５の判定の結果、２．２Ｖ以上の場合は、ステップＳ１９でＬＥＤ２２ｃ〜２２ｄを点灯する信号を生成供給し、２．２Ｖ以上でない場合はステップＳ１６でバッテリ電圧が２．２Ｖ以下か判定する。このステップＳ１６で２．２Ｖ以下と判定されると、ステップＳ２０でＬＣＤ２２ｄを点滅点灯させる信号を生成供給する。つまり、ステップＳ１２〜Ｓ２０はバッテリ１０の再放電開始から３０秒経過後のバッテリー電圧を用いて残容量電圧をＬＥＤ２２の点灯個数及び点灯状態によって表示させる。また、バッテリー１０から照明ランプ２４に電圧供給を継続している間は、前記ステップＳ１２〜Ｓ２０が繰り返し行われ、バッテリー１０からの電圧供給が長時間になり、バッテリー１０の残容量電圧が低下しても、時間の経過に応じてバッテリー残容量電圧をＬＣＤ２２の点灯状態で表示可能となる。
【００２７】
つまり、この第１の実施形態によると、従来のようにバッテリー電圧を複雑な演算処理することなく、バッテリー１０から昇圧回路１２を介してランプ２４に供給するバッテリー電圧をＣＰＵ２１でバッテリー放電開始直後の電圧値か判定し、バッテリー放電開始から３０秒経過したバッテリー電圧値を用いてバッテリー１０の残容量電圧をＬＣＤ２２の点灯状態で表示するもので、バッテリー１０の放電継続されている間は、経時的に変化するバッテリー残容量電圧も同時にＬＣＤ２２の点灯状態で表示可能である。なお、前記ステップＳ２０でＬＣＤ２２ｄを点滅点灯としたことは、この種のバッテリー１０は２．２Ｖ以下となると急激に電圧低下が生じ照明ランプ２４の発光量も低下するために、バッテリー１０の交換または再充電を使用者に促すために設けた表示であり、点滅表示以外の表示状態とすることもできることは明らかである。
【００２８】
次に本発明の第２の実施形態について、図４乃至図７を用いて説明する。図４は本発明の第２の実施形態の構成を示すブロック図で、図１と同じ部分は同一符号を付して詳細説明は省略する。図５はバッテリの放電特性を説明する説明図で、図６は第２の実施形態の動作シーケンスを説明するフローチャートで、図７はバッテリーの復帰現象を説明する説明図である。
【００２９】
図４の図１との相違は、ＣＰＵ２１に不揮発性メモリー３１をデータバスを介して接続配置し、バッテリー１０からランプ２４に点灯電力供給オフ直前のバッテリー電圧値を記憶させるものである。
【００３０】
バッテリー１０の復帰現象による電圧は、図５に示すような放電開始から指数関数的なカーブで減少する特性を有している。この復帰電圧△Ｖａとバッテリー１０の残容量電圧Ｖｉとの経過時間の関係を予め前記不揮発性メモリー３１に記憶させておき、予測電圧を合成する。この予測電圧は次式により求める。
【００３１】
予測電圧＝（Ｖｉ＋△Ｖａ）ｔａ        （１）
この予測電圧は、一定時間間隔ｔａ１〜ｔａ４で前記（１）式で求める。この一定時間間隔での予測電圧の演算はバッテリー１０からの放電開始から約１分間行い、その後はバッテリー１０の電圧Ｖｉによって残量表示する。
【００３２】
この予測電圧による残量表示の処理について図６を用いて説明する。前記スイッチ１１がオンされると、ステップＳ２１でＣＰＵ２１はリセットされ、ステップＳ２２でＣＰＵ２１に内蔵されているタイマーのカウントを開始する。次に、ステップＳ２３で前記ステップＳ２２でカウント開始されたタイマーの時間経過が１分以内か判断される。１分を経過している場合は、ステップＳ２４でバッテリー電圧を取り込み、ステップＳ２５でＬＥＤ２２の点灯制御を行う。このステップＳ２５のＬＥＤ２２の点灯制御は、図３で説明したステップＳ１３〜Ｓ２０の動作と同じである。ステップＳ２５のＬＥＤ２２の点灯処理が終了するとステップＳ２６で不揮発性メモリー３１にバッテリー電圧Ｖｉを記憶させ、前記ステップＳ２４に戻る。つまり、ステップＳ２４〜Ｓ２６は、スイッチ１１をオン後１分間が経過済で、バッテリー１０の復帰電圧△Ｖａが放電されてバッテリー電圧Ｖｉでランプ２４を点灯させている状態の処理動作となる。
【００３３】
前記ステップＳ２３で１分以内と判定されると、ステップＳ２７で、不揮発性メモリ３１に格納されているバッテリー１０の使用経過時間に対応する復帰電圧△Ｖａを読み出し、ステップＳ２８で不揮発性メモリ３１に前回ランプ２４の点灯時のステップＳ２６で記憶格納したバッテリー電圧Ｖｉを読み出し、この復帰電圧△Ｖａとバッテリー電圧Ｖｉを用いてステップＳ２９で前記式（１）により予測電圧を合成する。次にステップＳ３０で予測電圧を基準としてＬＥＤ点灯処理を行う。このステップＳ３０のＬＥＤ点灯処理は、図３のステップＳ１３〜Ｓ２０の処理と同じである。このステップＳ３０のＬＥＤ点灯処理が終了するとステップＳ２３に戻り以後の処理が継続される。
【００３４】
次に本発明の第２の実施形態の変形例を図７を用いて説明する。前述の第２の実施形態の予測電圧は、変化量を予め不揮発性メモリー３１に記憶させる方式を用いたが、バッテリー残量電圧が多い場合と少ない場合では変化カーブが異なり、予測電圧に誤差が生じる恐れがある。このため、誤差の少ない予測電圧の合成方式を設定する必要がある。そこで、経過時間毎に記憶される復帰電圧（△Ｖａ）に代えて、復帰現象により上昇した電圧はランプ２４を点灯使用状態において急激に電圧が下がるので、この電圧変化の傾きに応じて予測電圧を合成する。
【００３５】
予測電圧の合成は、次式で求める。
【００３６】
予測電圧＝（Ｖｉ＋ｃ・ｄＶａ／ｄｔａ）        （２）
これにより、より正確なバッテリー残容量電圧の表示が可能となる。
【００３７】
この第２の実施形態によると、事前に不揮発性メモリー３１にバッテリー１０の使用時間経過に対応した復帰電圧を記憶格納させておき、その復帰電圧とバッテリー電圧の基で、予測電圧を求めてバッテリ残容量電圧の表示を行う。なお、前記予測電圧の合成補正は、スイッチ１１のオン後１分間としたが、バッテリー１０の復帰電圧とその放電現象に応じて異なる時間設定することも可能である。
【００３８】
次に、第２の実施形態の応用例を図８を用いて説明する。図８と図４の相違は、バッテリー１０の負極とランプ２４との間に電流検出抵抗３２を配置し、その電流検出抵抗３２の両端にはオペアンプ３３の入力端子に接続され、オペアンプ３３の出力端子は前記ＣＰＵ２１の入力ポートＢに接続されていることにあり、バッテリー１０の電流を検出してバッテリー残容量を表示するものである。
【００３９】
スイッチ１１をオンして、ランプ２４を点灯動作中の電流を電流検出抵抗３２で検出し、オペアンプ３３で増幅してＣＰＵ２１に供給する。ＣＰＵ２１ではアナログ・デジタル変換して電流データに変換すると共に、使用電流量を積算したデータを生成させる。一方、前記不揮発性メモリー３１にバッテリー１０の最大容量データを格納し、その最大容量データから前記積算された使用電流量データを減算処理することで、残容量が算出できる。この算出された残容量を基に前記ＬＥＤ２２の点灯制御を行う。なお、バッテリー１０の復帰現象により電流も一瞬上昇するが、前記式（１）を電流に置き換えることで、予測電流を求めることが可能となり、バッテリー１０の残容量の正確な表示ができる。
【００４０】
次に本発明の第３の実施形態について図９と図１０を用いて説明する。なお、図１と同じ部分は同一符号を付して詳細説明は省略する。
【００４１】
図１と図９の相違点は、バッテリー１０の出力電圧は、図１０に示すように温度によって変化する放電特性を持っているため、この放電特性を補正して温度による変化のないバッテリー残容量表示を行うようにするものである。温度センサー３４をＣＰＵ２１の入力ポートＢに接続して、バッテリー１０の電圧値を取り込みと同期して温度センサー３４からの温度データも取り込めるようになっている。この温度センサー３４は、ＣＰＵ２１を実装した基板上に配置したり、またはバッテリー１０の近傍に配置する。
【００４２】
前記ＣＰＵ２１によるバッテリー１０の電圧値取り込みに同期して、温度センサー３４による温度データを取り込み、図１乃至図３で説明したＣＰＵ２１の処理シーケンスに温度に対する補正値を設定し、その温度補正値によって検出したバッテリー電圧を補正させるようになっている。温度補正の具体例としては、例えば、バッテリー電圧値が２．２Ｖ以下になった際のＬＥＤ２２を点灯制御する判定閾値を温度差分低い値に設定する。
【００４３】
これにより、バッテリー１０の使用環境温度が変化しても正確なバッテリ残容量表示が可能となる。
【００４４】
次に本発明の第４の実施形態について図１１と図１２を用いて説明する。なお、図１と同じ部分は同一符号を付して詳細説明は省略する。
【００４５】
図１１と図１の相違は、ＣＰＵ２１に代えて、昇圧回路１２とランプ２４の間にスイッチング素子であるＦＥＴトランジスタ４１のソースとドレインを接続配置し、ＦＥＴトランジスタ４１のゲートにはコンパレータ４２の出力が接続され、このコンパレータ４２の一方の入力端子には、スイッチ１１とコンデンサ１３の接続点からのバッテリー電圧が供給され、他方の入力端子には、三角波発生回路４３からの三角波信号が供給されるようになっている。
【００４６】
前記昇圧回路１２は、バッテリー１０の電圧が使用時間に伴って低下しても電圧を一定に保つ構成となっている。このため、バッテリー残量が少なくなった時点でも照明ランプ２４に供給する電圧の安定化が保たれるように作用し、これにより、バッテリー１０の残容量電圧が早く消耗減少し、残容量電圧の末期で急激に保有電圧が低下してランプ２４が消灯してしまう。
【００４７】
そこで、三角波発生回路４３からランプ２４を点滅点灯制御する三角波信号を発生させ、かつ、その三角波信号の尖頭値をバッテリー１０の残容量電圧が低下して、バッテリー１０の本来の電圧が供給できなくなる電圧値に設定する。さらに、この三角波発生回路４３から発生する三角波の周波数は、ランプ２４を三角波で点灯させた際にちらつきが見だたないような値、例えば数百Ｈｚ以上に設定されている。
【００４８】
このような構成のバッテリー型光源の動作について図１２を併用して説明する。図１２は、バッテリー１０の放電特性とバッテリー電圧と三角波信号の関係を示している。バッテリー１０がフル充電されている状態でスイッチ１１がオンされて、昇圧回路１２で昇圧された電圧がＦＥＴトランジスタ４１を介してランプ２４に供給される。この時、コンパレータ４２には、バッテリー電圧Ｖｂと三角波発生回路４３からの三角波信号の電圧Ｖａとが供給され、その電圧値が比較される。つまり、時間ｔａにおいては、バッテリ電圧Ｖｂ１が三角波信号Ｖａよりも高いために、ＦＥＴトランジスタ４１はバッテリ電圧Ｖｂ１で継続的にオンされて、ランプ２４に点灯電圧が供給される。前記バッテリー１０の残容量電圧が低下して、時間ｔｂのバッテリー電圧Ｖｂ２が三角波信号Ｖａ以下となると、コンパレータ４２は、バッテリ電圧Ｖｂ２よりも高い電圧を示す三角信号部分でＦＥＴトランジスタ４１をオフさせ、バッテリー電圧Ｖｂ２以下ではオン制御する。これにより、オン期間がオフ期間よりも長い交流電圧がランプ２４に供給される。これにより、ランプ２４は若干発光量が低下して照明光が暗くなる。さらに、バッテリ１０の残容量電圧が低下して、時間ｔｃのバッテリー電圧Ｖｂ３が三角波信号Ｖａ以下となると、コンパレータ４２は、バッテリ電圧Ｖｂ３よりも高い電圧を示す三角信号部分でＦＥＴトランジスタ４１をオフさせ、バッテリー電圧Ｖｂ３以下ではオン制御する。これにより、オン期間とオフ期間が略同期間かまたはオフ期間の長い交流電圧がランプ２４に供給される。これにより、ランプ２４はますます発光量が低下して照明光が暗くなる。
【００４９】
このようにバッテリー電圧が低下した電圧Ｖｂ２以下では、三角波信号でランプ２４をオン・オフする交流電圧で点灯するために、バッテリー１０からの供給電力が抑制でき、バッテリーの残容量後半における保有容量の放電時間を延長持続させることができる。また、バッテリー１０の残容量電圧の末期においては、バッテリー電圧がさらに低下するために、ＦＥＴトランジスタ４１のオフ期間が長くなり、照明ランプ２４の発光量が著しく低下するために、バッテリー型光源の使用者は照明光の低下により、バッテリー１０の残容量電圧の低下を認識可能となる。
【００５０】
また、前記三角波発生回路４３の三角波信号の電位をバッテリー１０の使用末期でランプが点滅点灯を認識できる周波数と電圧に設定すると、そこに至るまでは十分明るくランプ２４を点灯させることが出来、ランプ２４が点滅点灯した際に、使用者はバッテリー１０の残容量電圧が末期であることの認識が可能となる。
【００５１】
この第４の実施形態により、バッテリー残量は、点灯するランプ２４の明るさによって確認することができるため、バッテリー光源の残量表示を確認することなく、使用者の照明光の目視によって確認ができる。また、ランプ２４に供給する電圧を三角波発生回路で制御することにより、バッテリーの使用時間を伸ばすことが可能となった。
【００５２】
なお、前述した本発明の各実施形態において、バッテリー残容量を表示するものとして、ＬＥＤ２２を用いて説明したが、ＬＥＤ以外に液晶パネルを用い、かつ、ＣＰＵ２１にその液晶パネルにバッテリー残量を表示する図形信号データを格納して、液晶パネルによるバッテリー残量表示することも可能である。
【００５３】
また、前述の実施形態では、バッテリーにニッケル水素バッテリーを用い、かつ、バッテリー電圧を昇圧する昇圧回路を用いているが、１次電池のアルカリ電池、二次電池のＮｉ−Ｃｄ電池やリチウム・イオン電池を用いることもか可能であり、リチウム・イオン電池のようにセル電圧が高い電池を使用する際には、昇圧回路を用いることもない。
【００５４】
さらに、昇圧回路は、前述の実施形態に用いた例に限られるものではなく、バッテリー電圧を昇圧が可能な、いかなる回路構成の昇圧回路でも用いられることかできる。
【００５５】
［付記］
以上詳述した本発明の実施形態によれば、以下のごとき構成を得ることができる。
【００５６】
（１）バッテリーの出力を負荷に供給したときに、前記バッテリーの出力を検出する出力検出手段と、
前記出力検出手段による検出結果を所定の基準値と経時的に比較して前記バッテリーの消耗状態を検出する消耗状態検出手段と、
前記消耗状態手段により検出されたバッテリーの消耗状態を出力する消耗状態出力手段と、
を備えたことを特徴とするバッテリー残容量検知回路。
（２）付記１のバッテリ−残容量検知回路を備え、前記出力手段の出力により前記バッテリーの残容量を告知する告知手段
を具備したことを特徴とする内視鏡装置。
（３）前記負荷は前記内視鏡装置の照明光を供給する光源ランプであることを特徴とする付記２に記載の内視鏡装置。
【００５７】
（４）照明光を導光するライトガイドを有する内視鏡と、
前記内視鏡に着脱自在でライトガイドの照明光入射端に照明光を供給する照明ランプと、
ランプを点灯させる電源と、
小型光源装置の電源の消耗状態を検出して消耗状態を告知する告知手段とを備え、
ランプが点灯した際に電源の変動を補正して告知するようにした内視鏡装置。
【００５８】
（５）ランプの点灯は電源をＯＮ／ＯＦＦするスイッチである付記４に記載の内視鏡装置。
【００５９】
（６）電源の変動の補正は約３０〜６０秒間行う付記４に記載の内視鏡装置。
【００６０】
（７）前回オン時の電源の最終状態を記憶する記憶手段を設け、前回の最終状態に基いて消耗状態を告知するようにした付記１に記載の内視鏡装置。
【００６１】
（８）電源の変動の補正は電圧検出によって行うようにした付記１に記載の内視鏡装置。
【００６２】
（９）前記電源は、バッテリーである付記４に記載の内視鏡装置。
【００６３】
（１０）照明光を導光するライトガイドを有する内視鏡と、
前記内視鏡に着脱自在でライトガイドの照明光入射端に照明光を供給する照明ランプと、
ランプを点灯させる電源と、
小型光源装置の電源の消耗状態を検出して消耗状態を告知する告知手段と、
電源の温度を検出する温度検出手段とを備え、
電源の消耗状態を電源の温度により消耗状態を補正して告知するようにした内視鏡装置。
【００６４】
【発明の効果】
本発明によるバッテリーとランプとランプ点灯回路とバッテリ残容量表示を有するバッテリー型照明装置は、ランプ消灯時のバッテリの電圧復帰現象により、ランプ再点灯時のバッテリー残容量電圧が一時的に上昇した値を補正して、バッテリー残容量表示することで、バッテリーの正確な残容量電圧表示が可能となる。
【００６５】
また、バッテリー残容量は、電圧復帰現象による電圧上昇分が消耗する期間のみ補正することで、簡単な処理で正確に表示可能となり、使用者に対して、バッテリーの消耗末期を確実に伝達できる効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るバッテリー残容量検知回路の第１の実施形態の構成を示すブロック図。
【図２】本発明の第１の実施形態のバッテリー放電特性を説明する説明図。
【図３】本発明の第１の実施形態の動作シーケンスを説明するフローチャート。
【図４】本発明に係るバッテリー残容量検知回路の第２の実施形態の構成を示すブロック図。
【図５】本発明の第２の実施形態のバッテリー放電特性を説明する説明図。
【図６】本発明の第２の実施形態の動作シーケンスを説明するフローチャート。
【図７】本発明の第２の実施形態の変形例を説明する説明図。
【図８】本発明の第２の実施形態の応用例の構成を示すブロック図。
【図９】本発明に係るバッテリー残容量検知回路の第３の実施形態の構成を示すブロック図。
【図１０】本発明の第３の実施形態のバッテリー放電特性を説明する説明図。
【図１１】本発明に係るバッテリー残容量検知回路の第４の実施形態の構成を示すブロック図。
【図１２】本発明の第４の実施形態の動作を説明する説明図。
【図１３】従来の内視鏡装置の構成を示す斜視図。
【符号の説明】
１０…バッテリー
１１…スイッチ
１２…昇圧回路
１３…コンデンサ
１４…コイル
１５…ダイオード
１６…スイッチング素子
１７…ＰＷＭ
１８…抵抗
１９…抵抗
２０…コンデンサ
２１…マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）
２２…ＬＥＤ
２３…抵抗
２４…ランプ
３１…不揮発性メモリー
３２…電流検出抵抗
３３…オペアンプ
３４…温度センサー
４１…ＦＥＴトランジスタ
４２…コンパレータ
４３…三角波発生回路
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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