DE102007061476A1 - Lichtquellentreiber für ein tragbares Endoskop - Google Patents

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Hiroto Watanabe
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Abstract

Beschrieben ist ein Lichtquellentreiber (30) für eine von einem Endoskopkörper (11) eines tragbaren Endoskops (10) abnehmbare Lichtquelleneinheit (12), mit einer Hochsetzsteuerung (U1), die eine Lichtquelle (28) mit einer aus einer Stromquelle (19) stammenden, hochgesetzten Spannung versorgt; einem ersten Schalter (SW2), dessen Schaltzustand mit Anbringen und Lösen der Lichtquelle (28) an bzw. von dem Endoskopkörper umschaltet (11); und einem zweiten Schalter (SW1), der mit einem Unterbrechungs-Steueranschluss der Hochsetzsteuerung (U1) zum Einstellen einer Bereitschaftsbetriebsart der Hochsetzsteuerung (U1) verbunden ist. Der eingeschaltete Zustand und der ausgeschaltete Zustand des zweiten Schalters (SW1) werden über den eingeschalteten Zustand und den ausgeschalteten Zustand des ersten Schalters (SW2) gesteuert. Die Hochsetzsteuerung (U1) wird auf die Bereitschaftsbetriebsart eingestellt, wenn die Lichtquelleneinheit (12) von dem Endoskopkörper (11) gelöst wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Lichtquellentreiber, der auf eine batteriegespeiste Lichtquelleneinheit für ein tragbares Endoskop anwendbar ist, bei dem die Lichtquelleneinheit von dem Endoskopkörper abnehmbar ist. Ferner betrifft die Erfindung ein tragbares Endoskop mit einem solchen Lichtquellentreiber.
  • Üblicherweise ist eine Lichtquelleneinheit für ein tragbares Endoskop so ausgebildet, dass sie von dem Endoskop abnehmbar ist. Als elektrische Stromquelle der Lichtquelleneinheit wird im Allgemeinen eine Batterie verwendet. Am Körper der Lichtquelleneinheit befindet sich üblicherweise ein Hauptschalter zum Einschalten der Lichtquelle. Beim Anbringen der Lichtquelleneinheit am Körper des Endoskops wird die Lichtquelle in den Körper des Endoskops eingesetzt. Licht wird aus dem distalen Ende des tragbaren Endoskops über einen in dem Endoskopkörper angeordneten Lichtleiter ausgesendet, wenn der Hauptschalter eingeschaltet wird, um das Objekt zu beleuchten (vergl. JP 2003-319906 ).
  • Bleibt bei jedoch bei diesem herkömmlichen Aufbau der Hauptschalter eingeschaltet, nachdem die Lichtquelleneinheit von dem Körper des tragbaren Endoskops abgenommen worden ist, so sendet die Lichtquelle weiterhin Licht aus, wodurch Batterieleistung vergeudet wird. Bleibt der Hauptschalter eingeschaltet, wenn das tragbare Endoskop nach Gebrauch weggeräumt wird, so wird die Batterie vollständig entladen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen Lichtquellentreiber anzugeben, der zuverlässig verhindert, dass die Lichtquelle eingeschaltet bleibt, wenn die Lichtquelleneinheit von dem Endoskopkörper abgenommen wird. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein tragbares Endoskop mit einem solchen Lichtquellentreiber anzugeben.
  • Die Erfindung löst diese Aufgaben durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Die Erfindung wird im Folgenden mitsamt ihren Vorteilen unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Darin zeigen:
  • 1 ein Blockdiagramm, das den schematischen Aufbau eines tragbaren Endoskops als erstes Ausführungsbeispiel zeigt;
  • 2 ein Blockdiagramm einer Lichtquellentreiberschaltung nach erstem Ausführungsbeispiel;
  • 3 einen Schaltplan einer Spannungserfassungsschaltung; und
  • 4 ein Blockdiagramm, das den schematischen Aufbau eines tragbaren Endoskops nach einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt.
  • Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das den schematischen Aufbau eines tragbaren Endoskops 10 zeigt, das ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt.
  • Das tragbare Endoskop 10 besteht aus einem Endoskopkörper 11 und einer Lichtquelleneinheit 12, die von dem Endoskopkörper 11 abnehmbar ist. In dem Endoskopkörper 11 sind ein Lichtleiter 13 und ein Bildleiter 14 angeordnet. Der Lichtleiter 13 dient dazu, Beleuchtungslicht zum distalen Ende des Endoskopkörpers 11 zu leiten. Der Bildleiter 14 dient der Betrachtung eines Bildes eines Objektes, das am distalen Ende des Endoskopkörpers 11 mit Beleuchtungslicht bestrahlt wird.
  • Ein Ende des Lichtleiters 13, auf das Licht einfällt und das somit die Eintrittsendfläche bildet, ist an einem Bedienteil des Endoskopkörpers 11 angeordnet. Eine Linse 15 ist vor der Eintrittsendfläche des Lichtleiters 13 angeordnet. Ist die Lichtquelleneinheit 12 an dem Endoskopkörper 11 angebracht, so wird das Licht aus der Lichtquelleneinheit 12 über die Linse 15 auf die Eintrittsendfläche gebündelt, so dass es auf den Lichtleiter 13 fällt. Das andere Ende des Lichtleiters, an dem das Licht ausgesendet wird und das damit die Austrittsendfläche bildet, ist am distalen Ende des Einführteils des Endoskopkörpers 11 angeordnet. Das auf den Lichtleiter 13 fallende Licht wird innerhalb des Lichtleiters 13 übertragen und aus der Austrittsendfläche ausgesendet, so dass es das Objekt über eine Linse 16 beleuchtet.
  • Ein Ende des Bildleiters 14 ist am distalen Ende des Einführteils des Endoskopkörpers 11 angeordnet. Das aus dem Lichtleiter 13 abgegebene Beleuchtungslicht wird an dem Objekt reflektiert und fällt durch eine Objektivlinse 17 auf den Bildleiter 14. Das andere Ende des Bildleiters 14 ist an dem Bedienteil des Endoskopkörpers 11 angeordnet. Ein über den Lichtleiter 14 übertragenes optisches Bild wird durch eine Okularlinse 18 betrachtet.
  • Der Bedienteil des Endoskopkörpers 11 hat ein Anschlussstück 11A zur Anbringung der Lichtquelleneinheit 12, im Folgenden als Lichtquellenanschlussstück bezeichnet. Das Lichtquellenanschlussstück 11A weist eine zylindrische Form auf und hat ein Außengewinde 11M auf seiner zylindrischen Außenfläche. Das Lichtquellenanschlussstück 11A hat mittig eine zylindrische Vertiefung 11R, die an dem Anschlussstück 11A koaxial ausgebildet ist. Die Linse 15 ist an dem Boden der Vertiefung 11R angeordnet. Die Vertiefung 11R weist einen Hohlraum auf, in den ein Lichtquellenteil 12L der Lichtquelleneinheit 12C eingesetzt wird, wie später beschrieben wird.
  • Innerhalb des Gehäuses 12C der Lichtquelleneinheit 12 ist mindestens eine Batterie 19 angebracht. Der positive Pol der Batterie 19 ist über einen Hauptschalter 21 mit einer Lichtquellentreiberschaltung 30 (vergl. 2) verbunden, die auf einer Lichtquellenleiterplatte 22 angeordnet ist. Der negative Pol der Batterie 19 ist mit der Erde der Lichtquellentreiberschaltung 30 verbunden.
  • Die Lichtquellentreiberschaltung 30 hat einen Sensor 24, der die Anbringung der Lichtquelleneinheit 12 auf dem Endoskopkörper 11 erfasst. Der Sensor 24 ist beispielsweise ein Druckschalter, der einen Stift 25 und einen Schalter 26 aufweist. Das Basisende des Stiftes 25 ist mit dem Schalter 26 verbunden, und der Stift 25 ist durch ein Vorspannelement, z. B. eine Feder, in die Richtung, in die die Stiftspitze weist, vorgespannt. Der Schalter 26 bleibt ausgeschaltet, wenn neben der Vorspannkraft der Feder keine äußere Kraft auf den Stift 25 wirkt. Wird die Spitze des Stiftes 25 entgegen der Vorspannkraft des Vorspannelementes gedrückt, so wird der Stift 25 nach innen gedrückt und der Schalter 26 eingeschaltet.
  • Eine Lichtquelle zur Beleuchtung, z. B. eine LED 28 (LED1), befindet sich auf der Lichtquellenleiterplatte 22. Die Lichtquelle 28 wird von der auf der Lichtquellenleiterplatte 22 vorgesehenen Lichtquellentreiberschaltung 30 angesteuert. Auf diese Weise wird die Lichtabgabe der Lichtquelle 28 von der Lichtquellentreiberschaltung 30 gesteuert und Licht aus der Lichtquelle durch die Beleuchtungslinse 29 ausgesendet.
  • An dem Gehäuse 12C der Lichtquelleneinheit 12 befindet sich ein Endoskopanschlussstück 21A. Das Endoskopanschlussstück 12A ist eine Anschlusshälfte, die mit dem Lichtquellenanschlussstück 11A verbunden wird, wenn die Lichtquelleneinheit 12 an dem Endoskopkörper 11 angebracht wird. In diesem Ausführungsbeispiel hat das Endoskopanschlussstück 12A eine zylindrische Form mit dem gleichen Durchmesser wie das Lichtquellenanschlussstück 11A. Die Außenfläche des Endoskopanschlussstücks 12A ist mit einem Außengewinde 12M versehen. Ein Drehring 12R, der auf seiner Innenfläche ein Innengewinde aufweist, befindet sich in Eingriff mit dem Außengewinde 12M.
  • Ein zylindrischer Lichtquellenteil 12L, in dem die Lichtquelle 28 und die Beleuchtungslinse 29 montiert sind, befindet sich in der Mitte der Deckfläche des Endoskopanschlussstücks 12A und steht längs der Achse des zylindrischen Endoskopanschlussstücks 12A nach außen ab. Der Sensor 24, d. h. der Druckschalter, befindet sich an der Endfläche des Endoskopanschlussstücks 12A, die die Außenfläche des Endoskopanschlussstücks 12A mit dem Basisende des Lichtquellenteils 12L verbindet. Ein Bereich des Lichtquellenteils 12L ist von dem Drehring 12R umgeben, der sich in Eingriff mit dem Außengewinde 12M befindet. Der Sensor 24, d. h. der Druckschalter, ist so angeordnet, dass seine Achse parallel zur Zylinderachse des Endoskopanschlussstücks 12A liegt.
  • Wird die Lichtquelleneinheit 12 mit dem Endoskopkörper 11 verbunden, so wird der Lichtquellenteil 12L in die Vertiefung 11R des Lichtquellenanschlussstücks 11A eingesetzt. Das Innengewinde des Drehrings 12R wird dann von Hand in Eingriff mit dem Außengewinde 11M des Lichtquellenanschlussstücks 11A gebracht. Wird der Drehring 12R gedreht, so wird er aus dem Außengewinde 12M des Endoskopanschlussstücks 12A herausgedreht und zugleich in Eingriff mit dem Außengewinde 11M des Lichtquellenanschlussstücks 11A gebracht. Damit ist die Anbringung der Lichtquelleneinheit 12 an dem Endoskopkörper 11 abgeschlossen. Das Endoskopanschlussstück 12A hat einen nicht gezeigten Anschlagmechanismus, der verhindert, dass sich der Drehring 12R von dem Endoskopanschlussstück 12A löst.
  • Wird der Lichtquellenteil 12L der Lichtquelleneinheit 12 in die Vertiefung 11R des Lichtquellenanschlussstücks 11A eingesetzt, so schlägt die Spitze des Stiftes 25 an der Deckfläche des Lichtquellenanschlussstücks 11A an, die die Vertiefung 11R umgibt. Dadurch wird der Stift 25 in das Gehäuse 12 geschoben und der Schalter 26 eingeschaltet. Der Schalter 26 bleibt also ausgeschaltet, wenn die Lichtquelleneinheit 12 von dem Endoskopkörper 11 gelöst ist, da keine andere Kraft als die Vorspannkraft der Feder auf den Stift 25 wirkt.
  • Im Folgenden wird der Aufbau der Lichtquellentreiberschaltung 30 nach erstem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
  • Die elektrische Energie wird von der Batterie (BATT) 19 über den Hauptschalter (SW1) 21 an die Lichtquellentreiberschaltung 30 geliefert. In der Lichtquellentreiberschaltung 30 dient ein Schaltregler U1 als Hochsetzgleichstromwandler (Hochsetzsteuerung oder Step-up-Controller), der die Spannung der Batterie 19 bis zu einer vorbestimmten Spannung erhöht, bevor diese an die Lichtquelle 28 angelegt wird.
  • Der Schaltregler U1 hat beispielsweise folgende acht Anschlüsse oder Stifte:
    Stift #1 (EaIn) ist ein Fehlerverstärkereingangsanschluss, an dem durch Anlegen einer Spannung das pulsbreitenmodulierte (PWM) Ausgangssignal des Schaltreglers U1 gesteuert wird;
    Stift #2 (SCP) ist ein Anschluss zum Auslösen oder Triggern eines Sanftanlaufs und eines Zeitgebers für einen Kurzschluss;
    Stift #3 (Vcc) ist ein Stromversorgungsanschluss. Ein Ausgangsanschluss (Stift #5) wird auf niedrigem Pegel gehalten, wenn niedrige Spannung (z. B. Vcc < 1,3 V) an diesen Anschluss angelegt wird, um einen fehlerhaften Betrieb des Systems zu verhindern;
    Stift #4 (BR/CTL) ist ein Unterbrechungs-Steueranschluss (auch als Break-Control-Anschluss bezeichnet) zum Steuern des Ausgangsstroms des Ausgangsanschlusses und zum Einstellen des EIN/AUS-Zustands einer Bereitschaftsbetriebsart. Die Bereitschaftsbetriebsart, in der der Versorgungsstrom beispielsweise kleiner als 1 μA ist, ist eingestellt, wenn der Stift #4 geöffnet oder mit Vcc verbunden ist;
    Stift #5 (Out) ist ein Totem-Pole-Ausgangsanschluss und mit einem externen Leistungstransistor Q1 verbunden;
    Stift #6 (GND) ist ein Erdungsanschluss;
    Stift #7 (USC) ist ein Anschluss zum Einstellen einer PWM-Frequenz durch Parallelschalten eines Kondensators C5 und eines Widerstands R1; und
    Stift #8 (FB) ist ein Fehlerverstärkerausgangsanschluss, mit dem ein Kondensator C3 zur Phasenkompensation verbunden ist.
  • Ein Beispiel für den oben beschriebenen Schaltregler U1 ist ein handelsüblicher IC mit der Bezeichnung TK11840L von TOKO Inc.
  • Der Hochsetzgleichstromwandler besteht aus dem Schaltregler U1, dem Leistungstransistor Q1, einer Spule L1, Kondensatoren C1 und C2, einer Schottky-Diode D1, einer Schaltvorrichtung Q2 etc. Der positive Pol der Batterie BATT ist über den Hauptschalter SW1 mit dem Gleichstromwandler verbunden. Ist der Hauptschalter eingeschaltet, so wird dem Stromversorgungsanschluss, z. B. dem Stift #3, des Schaltreglers U1 Strom zugeführt, wodurch wiederum der Schaltregler U1 eingeschaltet wird.
  • Der Leistungstransistor Q1 ist an den Ausgangsanschluss #5 des Schaltreglers U1 angeschlossen, und der Basisstrom wird von dem Ausgangsanschluss #5 geliefert. Die Ausgabe des Ausgangsanschluss #5 wird über die Eingangsspannung des Anschlusses #1 (EaIn) gesteuert. Die relative Einschaltdauer des Ausgangsanschlusses #5 nimmt zu, wenn die Eingangsspannung des Anschlusses #1 (EaIn) abfallt. Fällt die Eingangsspannung des Anschlusses #1 (EaIn) ab, so wird der Zeitabschnitt innerhalb eines Zyklus, während dessen die Basisspannung des Leistungstransistors Q1 auf hohen Pegel eingestellt ist (d. h. während sich der Leistungstransistor Q1 im eingeschalteten Zustand befindet), verlängert.
  • Der Ausgangsanschluss des Gleichstromwandlers ist an die Anode der LED1 (Lichtquelle 28) angeschlossen, so dass die Ausgangsspannung Vout an die Anode der LED1 angelegt wird. Die Kathode der LED1 ist über einen Widerstand R3 mit der Erde und über einen Widerstand R8 mit dem Anschluss #1 (EaIn) des Schaltreglers U1 verbunden. So wird die Spannung der Kathode der LED1 durch den Anschluss #1 (EaIn) überwacht und der Leistungstransistor Q1 mit einer hohen relativen Einschaltdauer angesteuert, wenn die Spannung der Kathode der LED1 abfallt.
  • Bei dem oben beschriebenen Aufbau wird die Spannung der Batterie BATT durch den Gleichstromwandler nach dem Prinzip eines Hochsetzwandlers erhöht. Somit regelt der Schaltregler U1 die Ausgangsspannung Vout so, dass der Strom der LED1 konstant gehalten wird.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine Schaltvorrichtung Q2 mit dem BR/CTL-Anschluss #4 des Schaltreglers U1 verbunden. Die Schaltvorrichtung Q2 ist beispielsweise ein Halbleiterbauelement, wie ein widerstandsintegrierter Transistor, der ein bipolarer Transistor oder ein MOS-Transistor sein kann. Der BR/CTL-Anschluss #4 ist über einen Widerstand R2 mit dem Kollektoranschluss der Schaltvorrichtung Q2 verbunden. Der Emitteranschluss der Schaltvorrichtung Q2 ist mit Erde verbunden. Der Basisanschluss ist zur Steuerung des EIN/AUS-Zustands der Schaltvorrichtung Q2 über einen eingebauten Widerstand und den Schalter 26 (SW2), der mit Anbringung der Lichtquelleneinheit 12 an den Endoskopkörper 11 geschaltet wird, mit der Stromversorgungsleitung verbunden.
  • Wird der Schalter SW2, z. B. ein Druckschalter, bei eingeschaltetem Hauptschalter SW1 eingeschaltet, d. h. wird die Lichtquelleneinheit 12 an dem Endoskopkörper 11 angebracht, so wird die Schaltvorrichtung Q2 eingeschaltet und so der BR/CTL-Anschluss #4 des Schaltreglers U1 über den Widerstand R2 mit Erde verbunden. Selbst bei eingeschaltetem Hauptschalter SW1 wird dagegen die Schaltvorrichtung Q2 ausgeschaltet, wenn der Schalter SW2 ausgeschaltet wird, und so der BR/CTR-Anschluss #4 geöffnet, wodurch wiederum der Schaltregler U1 auf die Bereitschaftsbetriebsart eingestellt wird.
  • Durch den oben beschriebenen Aufbau wird verhindert, dass die LED1 (Lichtquelle 28) eingeschaltet bleibt, wenn die Lichtquelleneinheit 12 von dem Endoskopkörper 11 abgenommen wird, während der Hauptschalter SW1 eingeschaltet bleibt. Der Grund hierfür ist, dass der Schalter SW2 des Sensors 24 (Druckschalter) ausgeschaltet wird, wenn die Lichtquelleneinheit 12 von dem Endoskopkörper 11 abgenommen wird. Dadurch wird der Schaltregler U1 auf die Bereitschaftsbetriebsart eingestellt. Außerdem hat das vorliegende Ausführungsbeispiel den Vorteil, dass die Abmessungen der Lichtquelleneinheit 12 verringert werden, da der in den Schalter SW2 fließende Strom verringert wird und so der vergleichsweise einfach aufgebaute Schalter SW2 verwendet werden kann.
  • Außerdem wird eine abnorm hohe Spannung infolge von Kontaktprellen des Schalters SW2 (26) verhindert, das beim Anbringen und Lösen der Lichtquelleneinheit 12 an bzw. von dem Endoskopkörper 11 auftreten könnte. Der Schaltkreis bleibt sicher, da der Schalter SW2 mit der Spule L1 nicht in Reihe geschaltet ist.
  • Ein Widerstand R8 und eine Zehnerdiode D2 sind als Schutz vor einer Überspannung vorgesehen, wenn eine LED-Last geöffnet wird. Wird nämlich eine Rückkopplungsschleife durch die LED1 geöffnet, so wird eine Rückkopplungsschleife über die Zehnerdiode D2 aktiviert, wodurch eine Zerstörung der Spule L1 und des Schaltreglers U1 verhindert wird. Das für das vorliegende Ausführungsbeispiel Erläuterte gilt sowohl für den Fall, dass eine einzige LED verwendet wird, als auch für den Fall, dass mehrere LEDs verwendet werden.
  • Die Lichtquellentreiberschaltung 30 des vorliegenden Ausführungsbeispiels enthält zudem eine grüne Signallampe LED2 und eine gelbe Warnlampe LED3. Die Signallampe LED2 ist während der gesamten Zeit, in der die Lichtquellentreiberschaltung 30 stromführend ist, eingeschaltet. Die Warnlampe LED3 wird eingeschaltet, wenn die Spannung der Batterie BATT auf einen bestimmten Pegel abfallt.
  • Die Anode der Signallampe LED2 ist mit dem Ausgangsanschluss (Vout) des Gleichstromwandlers verbunden. Die Kathode ist über einen Widerstand R11 mit Erde verbunden. Die Anode der Warnlampe LED3 ist wie die Signallampe LED2 mit dem Ausgangsanschluss des Gleichstromwandlers verbunden, während die Kathode der Warnlampe LED3 über einen Widerstand R4 mit der Spannungserfassungsschaltung U2 verbunden ist.
  • Die Spannungserfassungsschaltung U2 überwacht die Ausgangsspannung der Batterie BATT. Zudem fungiert sie auch als Schalterstromkreis, der eine Verbindung mit der Kathode der Warnlampe LED3 herstellt, wenn die Ausgangsspannung auf oder unter einen vorbestimmten Wert abfällt. Somit wird die Warnlampe LED3 eingeschaltet, wenn die noch übrige elektrische Energie der Batterie BATT gering ist und die Ausgangsspannung abnimmt.
  • Die Funktionsweise der Spannungserfassungsschaltung U2 wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 3 beschrieben, die einen Schaltplan der Spannungserfassungsschaltung U2 zeigt. Die Spannungserfassungsschaltung U2 hat eine Schaltung 31 zur Erzeugung einer Standardspannung, im Folgenden als Standardspannungsschaltung bezeichnet. Die Standardspannungsschaltung 31 gibt beispielsweise 2,3 V als Standardspannung aus. Diese Standardspannung und die zwischen dem positiven Pol und dem negativen Pol der Batterie BATT anliegende Spannung (VDD–VSS), die entsprechend dem Widerstandsverhältnis geteilt wird, werden einem Vergleicher 32 zugeführt. Der Vergleicher 32 vergleicht die Werte der Eingangsspannungen und ermittelt, ob die Ausgangsspannung der Batterie BATT kleiner als die Standardspannung (hier 2,3 V) ist.
  • Ist die geteilte Spannung der Batterie BATT kleiner als der Standardwert, so legt der Vergleicher 32 eine hohe Spannung an den Gateanschluss eines N-Kanal-FET 33 an. Fällt die Ausgangsspannung der Batterie BATT auf einen Pegel ab, der unter der vorbestimmten Spannung liegt, so fällt die geteilte Spannung auf einen unter der Standardspannung liegenden Pegel ab, wodurch der Gateanschluss des N-Kanal-FET 33 auf einen hohen Pegel gesetzt wird und Strom zwischen der Drainelektrode und der Sourceelektrode fließt. So wird die Kathode der Warnlampe LED3 über den Widerstand R4 mit Erde verbunden, wodurch die Warnlampe LED3 eingeschaltet wird.
  • Unter Bezugnahme auf 4 wird im Folgenden ein zweites Ausführungsbeispiel beschrieben. Der Aufbau des tragbaren Endoskops nach zweitem Ausführungsbeispiel ist ähnlich dem des ersten Ausführungsbeispiels. Demzufolge werden im Folgenden nur diejenigen Merkmale beschrieben, durch die sich das zweite Ausführungsbeispiel von dem ersten Ausführungsbeispiel unterscheidet. Die übrigen Merkmale sind mit den in dem ersten Ausführungsbeispiel verwendeten Bezugszeichen versehen und werden im Folgenden nicht nochmals beschrieben. 4 ist ein Blockdiagramm einer Lichtquellentreiberschaltung, die an der Lichtquelleneinheit 12 nach zweitem Ausführungsbeispiel vorgesehen ist.
  • Die grundlegenden Merkmale der Lichtquellentreiberschaltung 40 nach zweitem Ausführungsbeispiel sind ähnlich denen der Lichtquellentreiberschaltung nach erstem Ausführungsbeispiel. Die Unterschiede liegen darin, dass auf der Kathodenseite der Signallampe LED3 eine Schaltvorrichtung Q3 und auf der Kathodenseite der Beleuchtungslampe LED1 eine Schaltvorrichtung Q4 vorgesehen ist.
  • Wie bei der Lichtquellentreiberschaltung 30 nach erstem Ausführungsbeispiel würde die Beleuchtungslampe LED1 eingeschaltet sein, wenn der Hauptschalter SW1 eingeschaltet ist, selbst wenn die Lichtquelleneinheit 12 von dem Endoskopkörper 11 gelöst ist, d. h. der Schalter SW2 und der Gleichstromwandler ausgeschaltet sind, vorausgesetzt, die Batteriespannung bleibt hoch. Dies liegt daran, dass der Ausgangsanschluss des Gleichstromwandlers über die Spule L1 direkt mit der Batterie BATT verbunden ist.
  • Fällt die Batteriespannung auf einen Pegel ab, bei dem die Warnlampe LED3 zu leuchten beginnt, so würde die Warnlampe LED3 bei eingeschaltetem Hauptschalter SW1 aus dem gleichen Grund eingeschaltet sein, selbst wenn der Schalter SW2 und der Gleichstromwandler ausgeschaltet sind.
  • Die Aktivierung der Beleuchtungslampe LED1 während des ausgeschalteten Zustands des Schalters SW2 kann verhindert werden, wenn mehrere LEDs in Form einer Mehrebenenschaltung zur Ausbildung der Beleuchtungslichtquelle verwendet werden. Dies erhöht jedoch die Anzahl an benötigten Teilen, verursacht Mehrkosten und verstärkt zudem die Wärmeerzeugung, wodurch die Effizienz der Schaltung herabgesetzt ist. Eine solche Ausbildung ist deshalb nicht vorteilhaft. Was die Warnlampe LED3 betrifft, so würde deren Leuchten unterdrückt, wenn diese einen hohen Vorwärtsspannungsabfall VF aufweisen würde. Jedoch ist der Vorwärtsspannungsabfall VF einer Farb-LED in der Regel gering.
  • In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist die Schaltvorrichtung Q3 auf der Kathodenseite der Warnlampe LED3 zwischen dem Widerstand R4 und der Spannungserfassungsschaltung U2 angeordnet. Die Schaltvorrichtung Q4 ist auf der Erdungsseite des Widerstands R3 angeordnet, der zur Überwachung des Stroms der Beleuchtungslampe LED1 dient. Wie die Schaltvorrichtung Q2 können auch die Schaltvorrichtungen Q3 und Q4 jeweils als Halbleiterbauelement, z. B. als widerstandsintegrierter Transistor ausgebildet sein. Beispiele für solch einen widerstandsintegrierten Transistor sind ein bipolarer Transistor oder ein MOS-Transistor.
  • Die Schaltvorrichtung Q3 ist eine Vorrichtung, die einen bipolaren Transistor enthält. Der Kollektoranschluss ist mit dem Widerstand R4 verbunden, während der Emitteranschluss mit dem Ausgangsanschluss der Spannungserfassungsschaltung U2 verbunden ist. Der Basisanschluss ist über einen eingebauten Widerstand mit dem Schalter SW2 verbunden. Die Schaltvorrichtung Q4 ist beispielsweise eine Vorrichtung, die einen MOS-Transistor enthält, wobei der Drainanschluss mit dem Widerstand R3 und der Sourceanschluss mit Erde verbunden ist. Der Gateanschluss ist über einen eingebauten Widerstand mit der Schalter SW2 verbunden.
  • Befindet sich der Schalter SW2 im ausgeschalteten Zustand, so sind die Schaltvorrichtungen Q3 und Q4 ausgeschaltet. Wird der Schalter SW2 eingeschaltet, so werden die Schaltvorrichtungen Q3 und Q4 zusammen mit der Schaltvorrichtung Q2 eingeschaltet. Dies bedeutet, dass die Lam pen LED1 und LED3 bei ausgeschaltetem Schalter SW2 zuverlässig ausgeschaltet bleiben.
  • Wie oben beschrieben, wird in dem zweiten Ausführungsbeispiel mittels eines einfachen Aufbaus eine unnütze Aktivierung der Beleuchtungslichtquelle und der Warnlampe bei Abnahme der Lichtquelleneinheit von dem Endoskopkörper, d. h. bei ausgeschaltetem Schalter SW2, zuverlässig vermieden.
  • Es ist ebenso möglich, eine Schaltvorrichtung auf der Erdungsseite der Signallampe LED2 anzuordnen.

Claims (9)

  1. Lichtquellentreiber (30) für eine von einem Endoskopkörper (11) eines tragbaren Endoskops (10) abnehmbare Lichtquelleneinheit (12), mit: – einer Hochsetzsteuerung (U1), die eine Lichtquelle (28) mit einer aus einer Stromquelle (19) stammenden, hochgesetzten Spannung versorgt; – einem ersten Schalter (SW2), dessen Schaltzustand mit Anbringen und Lösen der Lichtquelle (28) an bzw. von dem Endoskopkörper umschaltet (11); und – einem zweiten Schalter (SW1), der mit einem Unterbrechungs-Steueranschluss der Hochsetzsteuerung (U1) zum Einstellen einer Bereitschaftsbetriebsart der Hochsetzsteuerung (U1) verbunden ist; – wobei der eingeschaltete Zustand und der ausgeschaltete Zustand des zweiten Schalters (SW1) über den eingeschalteten Zustand und den ausgeschalteten Zustand des ersten Schalters (SW2) gesteuert werden und die Hochsetzsteuerung (U1) auf die Bereitschaftsbetriebsart eingestellt wird, wenn die Lichtquelleneinheit (12) von dem Endoskopkörper (11) gelöst wird.
  2. Lichtquellentreiber (30) nach Anspruch 1, ferner umfassend einen manuell betätigbaren Hauptschalter (21).
  3. Lichtquellentreiber (30) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem ein Kontakt des ersten Schalters (SW2) mit einer Stromversorgungsleitung und der andere Kontakt mit einem Anschluss verbunden ist, der zur Auswahl des eingeschalteten Zustands und des ausgeschalteten Zustands des zweiten Schalters (SW1) verwendet wird.
  4. Lichtquellentreiber (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine Beleuchtungslichtquelle (LED1) mit einem Ausgangsanschluss eines die Hochsetzsteuerung (U1) enthaltenden Gleichstromwandlers verbunden ist und die Hochsetzsteuerung (U1) die Spannung des Ausgangsanschlusses so regelt, dass der elektrische Strom der Beleuchtungslichtquelle (LED1) konstant bleibt.
  5. Lichtquellentreiber (30) nach Anspruch 4, bei dem eine Signallampe (LED2) mit dem Ausgangsanschluss des die Hochsetzsteuerung (U1) enthaltenden Gleichstromwandlers verbunden ist.
  6. Lichtquellentreiber (30) nach Anspruch 4 oder 5, bei dem eine Warnlampe (LED3), die einen Abfall der Stromquellenspannung signalisiert, mit dem Ausgangsanschluss des die Hochsetzsteuerung (U1) enthaltenden Gleichstromwandlers verbunden ist.
  7. Lichtquellentreiber (30) nach Anspruch 6, ferner umfassend einen dritten Schalter (Q3), der mit der Warnlampe (LED3) in Reihe geschaltet ist, wobei der dritte Schalter (Q3) mit Einschalten und Ausschalten des ersten Schalters (SW2) eingeschaltet und ausgeschaltet wird.
  8. Lichtquellentreiber (30) nach Anspruch 6, ferner umfassend einen vierten Schalter (Q4), der mit der Beleuchtungslichtquelle (LED1) in Reihe geschaltet ist, wobei der vierte Schalter (Q4) mit Einschalten und Ausschalten des ersten Schalters (SW2) eingeschaltet und ausgeschaltet wird.
  9. Tragbares Endoskop (10) mit einem Lichtquellentreiber (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche für eine von dem Endoskopkörper (11) des tragbaren Endoskops (10) abnehmbaren Lichtquelleneinheit (12).
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