(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明用の発光ダイオードを複数設けた内視鏡装置において、
上記複数の発光ダイオードの全体の中心部に配置された第１組発光ダイオードと、
この第１組発光ダイオードの外周に配置された第２組発光ダイオードと、
上記第１組発光ダイオードに接続された第１バッテリーと、
上記第２組発光ダイオードに接続された第２バッテリーと、
上記第１バッテリー及び第２バッテリーのうちいずれか１つのバッテリーを給電状態とする制御回路であって、現在給電中のバッテリーの容量を検出し、このバッテリー容量が低下したとき、上記第１バッテリー及び第２バッテリーのうち現在給電中でないバッテリーへ自動的に切り換えるバッテリー切換え制御回路と、を設けたことを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
上記バッテリー切換え制御回路は、上記第１バッテリー及び第２バッテリーのうち現在給電中のバッテリーの容量を検出し、このバッテリー容量が低下したとき、警告表示をすることを特徴とする請求項１記載の内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内視鏡装置、特に被観察体を照明するためのＬＥＤ光源部への電源としてバッテリーを搭載する携帯用内視鏡装置等の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡装置は、照明光を被観察体（内）に照射し、内視鏡（スコープ）の挿入先端部に配置した対物光学系によって被観察体像を光学的に直接観察したり、或いは対物光学系で得られる被観察体像を例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の固体撮像素子によって撮像することにより、被観察体の映像をモニタ画面上で観察するものであり、このような内視鏡では、照明光の光源として、従来から用いられているキセノンランプ等の光源ランプの代わりに、近年では白色光を出力する発光ダイオード（ＬＥＤ）を配置することが提案されている。
【０００３】
即ち、従来のように、光源装置に設けた光源ランプから出力された光をライトガイドを介して内視鏡先端部へ供給する場合は、ライトガイドの伝送時に光の損失が生じるのに対し、先端部にＬＥＤを配置した場合は、ＬＥＤ光源からの光を照明光として効率よく利用できるという利点があり、またこのＬＥＤ光源の採用によれば、内視鏡全体の構成の簡略化、軽量、小型化等を図ることが可能になる。
【０００４】
一方、内視鏡装置として、被観察体照明用としてＬＥＤ光源を用いた携帯用のものが製作されており、この携帯用内視鏡装置では、ＬＥＤ光源の電源としてバッテリーが用いられる。しかしながら、このバッテリーを搭載する場合は、内視鏡の使用中にバッテリー切れが生じると、被観察体への照明が行えなくなり、観察が不可能になるという不都合があり、このような不都合を解消するために、従来では、例えば下記特許文献１に記載されるように、主電源であるバッテリーパックに加えて補助電源バッテリーを設け、主電源の寿命を検出して補助電源へ切り換えること等が行われる。
【特許文献１】特開２００３‐２１７９２号公報
【特許文献２】特開２００２‐１１２９５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来例のように、主電源バッテリーと補助電源バッテリーを設ける場合には、供給電圧、バッテリー自体の大きさ等、種類の異なるバッテリーが搭載されることになり、バッテリーの取扱いが煩雑になるという問題がある。
【０００６】
また、ＬＥＤ光源は、ハロゲンランプ等と比較して耐久性が高く玉切れすることが少ないが、観察中に、その寿命よって光量が低下したり、ＬＥＤ駆動回路等のその他の原因で光出力が不可能になったりすることも考えられ、このような場合には、即座の対応や光出力のバックアップが必要となる。
【０００７】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、異なる種類のバッテリーによってその取扱いが煩雑になることなく、観察中に使用ＬＥＤ光源のバッテリー切れが生じた場合、或いはＬＥＤ光源やその駆動回路に故障等がある場合でも、被観察体への良好な照明を確保することができる内視鏡装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、照明用の発光ダイオードを複数設けた内視鏡装置において、上記複数の発光ダイオードの全体の中心部に配置された第１組発光ダイオードと、この第１組発光ダイオードの外周に配置された第２組発光ダイオードと、上記第１組発光ダイオードに接続された第１バッテリーと、上記第２組発光ダイオードに接続された第２バッテリーと、上記第１バッテリー及び第２バッテリーのうちいずれか１つのバッテリーを給電状態とする制御回路であって、現在給電中のバッテリーの容量を検出し、このバッテリー容量が低下したとき、上記第１バッテリー及び第２バッテリーのうち現在給電中でないバッテリーへ自動的に切り換えるバッテリー切換え制御回路と、を設けたことを特徴とする。
請求項２の発明は、上記バッテリー切換え制御回路が、上記第１バッテリー及び第２バッテリーのうち現在給電中のバッテリーの容量（電圧等）を検出し、このバッテリー容量が低下（寿命を検出）したとき、警告表示をすることを特徴とする。
【０００９】
上記の構成によれば、複数の発光ダイオードが第１組と第２組の２組に分けられ、第１組に第１バッテリー、第２組に第２バッテリーが接続されることになり、第１組発光ダイオードに給電中の第１バッテリーの容量が所定値よりも低下したことが検出されたときは、自動的に第２バッテリーからの給電に切り換えられ、被観察体への照明も第２組発光ダイオードへ切り換えられる。
【００１０】
請求項２の構成によれば、現在使用中のバッテリーの容量低下が検出されたとき、警告ランプの点灯等でバッテリー切れ状態であることが術者等に報知される。
【００１１】
また、本発明によれば、１組と２組の発光ダイオードの切り換えによって、中心部に限定した狭角配光の照明を行ったり、周辺部へ広がる広角配光の照明を行ったりすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の内視鏡によれば、観察中に使用しているＬＥＤ光源のバッテリー切れが生じた場合、或いはＬＥＤ光源やその駆動回路に故障等がある場合には、ＬＥＤ光源とバッテリーを同時に切り換えることにより、被観察体への良好な照明を確保することができ、しかも複数のバッテリーはその電圧や大きさ等が同一となるので、バッテリーの取扱いが容易になるという効果がある。
【００１３】
また、第１及び第２のバッテリーの切換えを手動で行う必要もなく、バッテリーの切換えが簡単になり、更には、異なる配光の照明を得ることが可能になる。
請求項２の発明によれば、バッテリーの寿命を容易に知ることができる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１及び図２には、実施の参考第１例に係る内視鏡装置の構成が示されており、この例は、内視鏡操作部に対し光源部を着脱自在としたものである。図１に示されるように、内視鏡１０には、挿入部１０Ａの先端に設けられた照射窓１２から操作部１０Ｂのコネクタ部１３まで光ファイバからなるライトガイド１４が配設され、上記コネクタ部１３に着脱自在となる光源ユニット（アタッチメント）１６が設けられる。この内視鏡装置には、図示していないが、上記照射窓１２の近傍に、対物光学系の観察窓（レンズ）が配置されており、この対物光学系で捉えられた被観察体像が光ファイバを介して接眼部１８にて光学的に観察できるようになっている。なお、上記照射窓１２は２個以上設けてもよく、この場合はライトガイド１４を途中から分岐させて各照射窓１２へ配置すればよい。
【００１５】
上記光源ユニット１６には、集光レンズ２０、複数のＬＥＤ（発光ダイオード）２６を形成したＬＥＤ光源（部材）２１、切換え回路２２ａ〜２２ｃ、出力（定格）電圧、大きさが同一の３個のバッテリー２３ａ〜２３ｃ及び切換え操作スイッチ（釦）２４が設けられる。
【００１６】
即ち、図２に示されるように、上記ＬＥＤ光源２１は、円内を等角度で３分割した領域に、複数のＬＥＤ（単体）２６を振り分け、第１組ＬＥＤ部２１ａ、第２組ＬＥＤ部２１ｂ及び第３組ＬＥＤ部２１ｃを独立した光源体として形成し、この第１組ＬＥＤ部２１ａに切換え回路２２ａを介して第１バッテリー２３ａ、第２組ＬＥＤ部２１ｂに切換え回路２２ｂを介して第２バッテリー２３ｂ、第３組ＬＥＤ部２１ｃに切り換え回路２２ｃを介して第３バッテリー２３ｃを接続する。なお、各組のＬＥＤ部２１ａ〜２１ｃは、同一の電圧（電力）によって点灯駆動される。そして、上記切換え回路２２ａ〜２２ｃを切換え操作スイッチ２４の操作によってオンオフする制御回路２８が設けられる。
【００１７】
参考第１例は以上の構成からなり、この例では、内視鏡を使用する術者等によって切換え操作スイッチ２４が操作され、切換え回路２２ａのオン動作によって第１バッテリー２３ａから給電が行われている場合は、第１組ＬＥＤ部２１ａが点灯することにより、照明光がライトガイド１４を介して照射窓１２から被観察体へ照射される。そして、この第１組ＬＥＤ部２１ａによる照明が暗くなってきたときには、切換え操作スイッチ２４にて、第２バッテリー２３ｂ又は第３バッテリー２３ｃのいずれかを選択することにより、第２組ＬＥＤ部２１ｂ又は第３組ＬＥＤ部２１ｃによる照明が行われることになり、内視鏡観察中に照明が暗くなることが防止される。また、上記バッテリー２３ａ〜２３ｃが同一種類となっているので、交換等の取扱いにおいて容易となる。
【００１８】
図３及び図４には、実施例に係る内視鏡装置の構成が示されており、この実施例は、参考第１例と同様の構成で照明光の配光が変わるようにしたものである。図３に示されるように、光源ユニット１６に配置されるＬＥＤ光源３１は、円内を同心の中心部円領域とドーナツ状円領域に分割し、この中心部円領域に複数のＬＥＤ２６を配置した第１組ＬＥＤ部３１ａと、ドーナツ状円領域に複数のＬＥＤ２６を配置した第２組ＬＥＤ部３１ｂからなり、第１組ＬＥＤ部３１ａに切換え回路３２ａを介して第１バッテリー３３ａ、第２組ＬＥＤ部３１ｂに切換え回路３２ｂを介して第２バッテリー３３ｂが接続される。また、切換え操作スイッチ２４の操作によって上記切換え回路３２ａ，３２ｂをオンオフする制御回路３５が設けられる。
【００１９】
このような実施例の構成によれば、第１バッテリー３３ａによって第１組ＬＥＤ部３１ａが点灯されると、図４（Ａ）に示されるように、中心部に集中する狭角配光の照明光を得ることができ、切換え操作スイッチ２４にて第２バッテリー３３ｂに切り換えると、図４（Ｂ）に示されるように、第２組ＬＥＤ部３１ｂにより全体に広い広角配光の照明光が得られることになる。従って、この実施例の場合は、異なる配光を選択できると共に、バッテリー切れが生じたときには他のバッテリーによって照明光を確保することが可能になる。
【００２０】
図５乃至図７には、本発明の参考第２例に係る内視鏡装置の構成が示されており、この例は、内視鏡先端部にＬＥＤ光源部を配置したものである。図５に示されるように、内視鏡３７の先端部３７Ａには、観察窓３８及び対物光学系３９、２つの照射窓４１ａ，４１ｂ、第１ＬＥＤ部４２、第２ＬＥＤ部４３が設けられており、上記対物光学系３９から操作部１０Ｂまでライトガイド４４が配設され、このライトガイド４４で伝送される被観察体像が接眼部４５にて観察することができる。また、第１ＬＥＤ部４２に切換え回路４７ａを介して第１バッテリー４８ａ、第２ＬＥＤ部４３に切換え回路４７ｂを介して第２バッテリー４８ｂが接続される。この第１バッテリー４８ａと第２バッテリー４８ｂは、操作部３７Ｂの後端部等に設けられた蓋４９を開けて交換することができる。
【００２１】
また、上記蓋４９の近傍に、第１バッテリー４８ａのバッテリー切れ状態（寿命）を報知するための第１警告ランプ５０ａ、第２バッテリー４８ｂのバッテリー切れ状態を報知するための第２警告ランプ５０ｂが設けられる。
【００２２】
図６に示されるように、参考第２例では、上記第１バッテリー４８ａと第２バッテリー４８ｂの電圧（容量）を監視する検出回路５２及び制御回路５３が設けられており、この制御回路５３は、上記検出回路５２によって現在使用のバッテリー電圧が所定値以下まで低下したこと（バッテリー切れ状態）を検出したとき、このバッテリー（４８ａ，４８ｂ）に対応する警告ランプ５０ａ，５０ｂを点灯させると共に、他のバッテリーへ切り換える制御を行う。
【００２３】
図７には、上記先端部３７Ａの先端面の構成が示されており、上述の第１及び第２ＬＥＤ部４２，４３（照射窓は省略する）は、観察窓３８を挟むように設けられており、またこの観察窓３８へ向けて送気と送水をする送気／送水用ノズル５５、鉗子等の処置具を導出する処置具挿通チャンネル（鉗子口）５６等が設けられる。また、当該例の第１及び第２ＬＥＤ部４２，４３は、例えば５つのＬＥＤ２６を図のように配置して構成される。
【００２４】
このような参考第２例の構成によれば、例えば第１バッテリー４８ａの給電に基づいた第１ＬＥＤ部４２による被観察体の照明中に、検出回路５２が第１バッテリー４８ａのバッテリー切れ状態、即ちバッテリー電圧が所定の電圧以下に低下したことを検出したときには、制御回路５３により切換え回路４７ａがオフし、切換え回路４７ｂがオンすることにより、第２バッテリー４８ｂ及び第２ＬＥＤ部４３に切り換えられ、この第２ＬＥＤ部４３による照明が行われる。
【００２５】
この参考第２例では、第１ＬＥＤ部４２と第２ＬＥＤ部４３の組に分けたが、図６に示されるように、第１ＬＥＤ部４２と第２ＬＥＤ部４３の中のそれぞれ５個のＬＥＤ２６を３個と２個に分け（点線）、第１ＬＥＤ部４２の中の３個と第２ＬＥＤ部４３の中の２個から第１組を構成し、第１ＬＥＤ部４２の中の他の２個と第２ＬＥＤ部４３の中の他の３個から第２組を構成し、鎖線で示されるように、第１組に第１バッテリー４８ａ、第２組に第２バッテリー４８ｂを接続することもできる。これによれば、観察窓３８を挟んだ左右の照明窓４１ａ，４１ｂの両方から常に照明光を出力することができ、第１組と第２組とを切り換えた場合でも同等の照明が得られるという利点がある。
【００２６】
図８には、参考第３例の構成が示されており、この例は先端部に配置したＬＥＤ光源内の組を参考第１例（図１）の場合と同様の構成にしたものである。即ち、観察窓３８の左右に設けた第１ＬＥＤ部５７と第２ＬＥＤ部５８では、円内領域を等角度で３分割し、第１組ＬＥＤ５７ａ、第２組ＬＥＤ５７ｂ及び第３組ＬＥＤ５７ｃと第１組ＬＥＤ５８ａ、第２組ＬＥＤ５８ｂ及び第３組ＬＥＤ５８ｃを独立させて形成する。そして、この第１組ＬＥＤ５７ａ，５８ａに切換え回路を介して第１バッテリー、第２組ＬＥＤ５７ｂ，５８ｂに切換え回路を介して第２バッテリー、第３組ＬＥＤ５７ｃ，５８ｃに切り換え回路を介して第３バッテリーを接続する。この例によれば、参考第１例と同様に、３つのバッテリーを切り換えて３組のＬＥＤを使用することができる。
なお、上記参考第２例及び参考第３例において、本発明の実施例を適用することができる。
【００２７】
上記実施例では、被観察体像を接眼部１８，４５によって光学的に観察する場合を示したが、ＣＣＤ等の固体撮像素子を対物光学系３９に接続し、被観察体を電子的に撮像する内視鏡装置にも同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の参考第１例に係る内視鏡装置の構成を示す図である。
【図２】参考第１例のＬＥＤ光源部及び主要電気回路の構成を示す図である。
【図３】実施例の内視鏡装置のＬＥＤ光源部及び主要電気回路の構成を示す図である。
【図４】実施例におけるＬＥＤ光源部からの照明光の出力状態を示す図である。
【図５】参考第２例の内視鏡装置の構成を示す図である。
【図６】参考第２例のＬＥＤ光源部及び主要電気回路の構成を示す図である。
【図７】参考第２例の先端部先端面の構成を示す図である（照射窓省略）。
【図８】参考第３例の先端部先端面の構成を示す図である（照射窓省略）。
【符号の説明】
【００２９】
１０，３７…内視鏡、            １２，４１ａ，４１ｂ…照明窓、
１６…光源ユニット、            ２１，３１…ＬＥＤ光源、
２２ａ〜２２ｃ，３２ａ，３２ｂ，４７ａ，４７ｂ…切換え回路、
２３ａ〜２３ｃ，３３ａ，３３ｂ，４８ａ，４８ｂ…バッテリー、
２４…切換え操作スイッチ（釦）、  ２６…ＬＥＤ、
４２，５７…第１ＬＥＤ部、      ４３，５８…第２ＬＥＤ部、
５２…検出回路、                ２８，３５，５３…制御回路。
【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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