JP2005087758A - 内視鏡用バッテリ式電源装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ランプの状態を考慮して負荷を制限しバッテリの過放電を防止することのできる内視鏡用バッテリ式光源装置を提供する。
【解決手段】バッテリ電源より電流供給がされた際に所定の状態において導通状態となり当該電流を伝達する第1のスイッチング手段と、前記第1のスイッチング手段により伝達された電流を所定の電流値に制限してランプに伝達する第1の電流経路と、第2のスイッチング手段を有し、前記第1のスイッチング手段により伝達された電流を前記ランプに伝達する、オン/オフ制御可能な第2の電流経路と、を具備したことを特徴とする。
【選択図】図10
【解決手段】バッテリ電源より電流供給がされた際に所定の状態において導通状態となり当該電流を伝達する第1のスイッチング手段と、前記第1のスイッチング手段により伝達された電流を所定の電流値に制限してランプに伝達する第1の電流経路と、第2のスイッチング手段を有し、前記第1のスイッチング手段により伝達された電流を前記ランプに伝達する、オン/オフ制御可能な第2の電流経路と、を具備したことを特徴とする。
【選択図】図10
Description
本発明は、内視鏡に照明光を供給する光源ランプ及び光源ランプに電力を供給するバッテリを備えた内視鏡用バッテリ型光源装置の電源回路部分に関する。
特開平11−153759号公報では、電源として乾電池等のバッテリを使用したバッテリ型光源装置を内視鏡の操作部に着脱自在に取り付けられるようにしたものである。このようなものは、持ち運びが容易であるとともに、電源のないところでの使用が可能になるので、緊急あるいは屋外での使用などに適したものである。
このようにした、バッテリ型光源装置ではランプに供給する際に、バッテリ電圧を昇圧してランプに電圧供給し、ランプをより明るく点灯できるようにしていた。この昇圧回路は、出力電圧を一定にする定電圧動作するようになっている。
この時、バッテリを使用した光源装置では、バッテリの過放電、及びバッテリ短絡保護する必要があるため、短絡保護機能と、ローバッテリ時にユーザに消耗状態を確実に告知させることと、回路上で過放電にならないようにすることが必要であった。
そこで、本出願人が先に出願した特願2000−22405号では、消耗状態でDC/DCの出力を通常の明るさより暗い第2の電力状態を設けることで告知していたが、ユーザがそのまま使用してしまうとすぐに終止電圧を超え、過放電してしまう問題があった。
また、FETを使用したランプを点滅させ告知する手段が示されているが、ランプにかかる電力を変動させたとき、同時に制御手段の電力も変動してしまう問題と、ランプのオンオフ、及び電源投入時に、非常に大きな突入電流が流れるといった問題もあった。そのため、一般的には負荷用、制御手段用にそれぞれDC/DCを設けており、1つのDC/DCコンバータで負荷と制御手段の電源を共有させ、バッテリ保護、及び負荷制御することは難しかった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ランプの状態を考慮して負荷を制限しバッテリの過放電を防止することのできる内視鏡用バッテリ式光源装置を提供することを目的としている。
本発明の第1の内視鏡用バッテリ式電源装置は、バッテリ電源より電流供給がされた際に所定の状態において導通状態となり当該電流を伝達する第1のスイッチング手段と、前記第1のスイッチング手段により伝達された電流を所定の電流値に制限してランプに伝達する第1の電流経路と、第2のスイッチング手段を有し、前記第1のスイッチング手段により伝達された電流を前記ランプに伝達する、オン/オフ制御可能な第2の電流経路と、を具備したことを特徴とする。
本発明の第2の内視鏡用バッテリ式電源装置は、上記第1の内視鏡用バッテリ式電源装置において、前記バッテリ電源からの電流が供給されてから所定のタイミングになるまでの間前記第2のスイッチング手段をオフ状態として前記第1の電流経路により前記ランプに電流を供給し、前記所定のタイミングになってからは前記第2のスイッチング手段をオン状態として前記第2の電流経路により前記ランプに電流を供給することを特徴とする。
本発明の第3の内視鏡用バッテリ式電源装置は、上記第1または第2の内視鏡用バッテリ式電源装置において、前記バッテリ電源からの電流をDC/DC変換する第1のDC/DCコンバータを有し、少なくとも前記ランプに供給する電流は、この第1のDC/DCコンバータの出力より供給することを特徴とする。
本発明の第4の内視鏡用バッテリ式電源装置は、上記第1乃至第3の内視鏡用バッテリ式電源装置において、前記バッテリ電源からの電流の供給のオン/オフを行う第3のスイッチング手段と、前記第3のスイッチング手段を介さず前記バッテリ電源と接続された第2のDC/DCコンバータと、を有し、前記第1のDC/DCコンバータへは前記第3のスイッチング手段を介して電流を供給し、前記第1のスイッチング手段と前記第2のスイッチング手段とを制御するための制御手段へは、前記第2のDC/DCコンバータを介して電流を供給することを特徴とする。
本発明によれば、ランプの状態を考慮して負荷を制限しバッテリの過放電を防止することができるという効果がある。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
第1の実施の形態:
図1ないし図9は本発明の第1の実施の形態に係わり、図1は内視鏡装置の構成を示す構成図、図2は図1のバッテリ型光源装置の構成を示す構成図、図3は図2のバッテリ型光源装置の電源回路の構成を示す構成図、図4は図3のDC/DCコンバータの内部スイッチング回路部の構成を示す構成図、図5は図3のバッテリ型光源装置の電源回路の作用を説明する第1のフローチャート、図6は図3のバッテリ型光源装置の電源回路の作用を説明する第2のフローチャート、図7は図5のA/D変換サブルーチンの処理の流れを示すフローチャート、図8は図5の電圧判定サブルーチンの処理の流れを示すフローチャート、図9は図6のイベント発生時の警告表示を説明する説明図である。
図1ないし図9は本発明の第1の実施の形態に係わり、図1は内視鏡装置の構成を示す構成図、図2は図1のバッテリ型光源装置の構成を示す構成図、図3は図2のバッテリ型光源装置の電源回路の構成を示す構成図、図4は図3のDC/DCコンバータの内部スイッチング回路部の構成を示す構成図、図5は図3のバッテリ型光源装置の電源回路の作用を説明する第1のフローチャート、図6は図3のバッテリ型光源装置の電源回路の作用を説明する第2のフローチャート、図7は図5のA/D変換サブルーチンの処理の流れを示すフローチャート、図8は図5の電圧判定サブルーチンの処理の流れを示すフローチャート、図9は図6のイベント発生時の警告表示を説明する説明図である。
(構成)
図1に示すように、本実施の形態の内視鏡装置1は、管腔内の対象部位を観察する内視鏡2と、この内視鏡2に着脱自在に接続されるバッテリ型光源装置3から構成される。内視鏡2は、細長の挿入部4とこの挿入部4の後端に設けられた把持部を兼ねる操作部5と、操作部5の後端に形成された接眼部6と、操作部5の側部に突設したライトガイド口金7の端部にバッテリ型光源装置3の接続口金8を着脱自在に接続できるようになっている。ライトガイド口金7には、バッテリ型光源装置3と選択的にライトガイドケーブル(図示せず)を接続して一般的に内視鏡用光源装置に接続して使用できるようにもなっている。
図1に示すように、本実施の形態の内視鏡装置1は、管腔内の対象部位を観察する内視鏡2と、この内視鏡2に着脱自在に接続されるバッテリ型光源装置3から構成される。内視鏡2は、細長の挿入部4とこの挿入部4の後端に設けられた把持部を兼ねる操作部5と、操作部5の後端に形成された接眼部6と、操作部5の側部に突設したライトガイド口金7の端部にバッテリ型光源装置3の接続口金8を着脱自在に接続できるようになっている。ライトガイド口金7には、バッテリ型光源装置3と選択的にライトガイドケーブル(図示せず)を接続して一般的に内視鏡用光源装置に接続して使用できるようにもなっている。
図2に示すように、バッテリ型光源装置3は、ランプユニット9とバッテリユニット10からなり、ランプユニット9にはランプホルダ11に保持された照明光を発光するランプ12が装填され、バッテリユニット10には電源供給するバッテリ(1次または2次)13が装填されるようになっている。また、ランプユニット9は放熱構造をなす凸部9a及び凹部9bで示すように表面積を広くしている。
バッテリ型光源装置3の電源回路 では、図3に示すように、バッテリ13は2個直列に接続されている。バッテリ13からはニッケル水素電池のセル電圧1.2V×2=2.4Vが供給される(もしくはリチウム電池1.5V×2=3V、またはリチウム電池パック(1セルV並列))。この電源回路には、電源をON/OFFするスイッチ14と、コイル17にエネルギーを発生させるスイッチング回路を有する昇圧、もしくは降圧タイプで最適な明るさにするためにランプ12に所定の電圧を供給するDC/DCコンバータ15が設けられ、DC/DCコンバータ15と、バッテリ13の間に過電流保護素子であるポリスイッチ16が設けられている。
また、コイル17の後に整流用ダイオード18の整流後のエネルギーを蓄えるコンデンサ20、出力電圧を電圧フィードバックする比較手段21は抵抗R1,R2でDC/DCコンバータ15の周辺部品として設けられている。DC/DCコンバータ15で昇圧された出力にはランプ12が設けられている。ランプは3.3V〜5Vの範囲で明るいランプが使用可能である。本実施の形態では、定格4.8Vのランプ12を使用している。
入力コンデンサ19はコイル17がスイッチングするためのエネルギーを貯えている。
また、ランプ12とDC/DCコンバータ15の出力との間には、電気的スイッチ、例えばFETが2つ設けられており、第1FET22は、ランプ負荷(強負荷)とランプ負荷切り離し(軽負荷)を制限し、CPU29の出力ポートから電圧制御されている。また第2FET23はDC/DCコンバータ15の出力からランプ12にかかる電力を第1,第2の状態に制限することができる固定負荷24、もしくは可変負荷により、ランプ12にかかる電力は設定することができる。
第1FET22のソースはダイオード18のカソードと、第1FET22のドレインは第2FET23のソースと、第2FET23のドレインはランプ12と接続されており、ランプ負荷制限、及びバッテリ電圧監視用制御手段であるCPU29はランプ負荷制限時に、第1FET22,第2FET23のソース、ゲート間に一定の電位差を供給できるようになっているため、確実にこれらFETをオンすることができる。
ただし、今回は、負荷制限手段としてPチャンネルFETを使用しているため、プルアップ抵抗25,26を設けているが、N−チャンネルFET等の電流制限手段であればランプと電気スイッチの接続順序を変え、FETのゲートにかかる電圧制御を調整するだけで容易に同様の効果を得ることができる。
CPU29は、振動子(水晶発振器等)28のクロックで動作し、バッテリ13の電圧を入力ポート27で監視し、残量表示用3つの第1ないし第3LED30a,30b,30c及び電流制限用の第1及び第2FET22,23を駆動制御する構成となっている。
なお、第1LED30a及び第2LED30bは緑色を発光するLEDであって、第3LED30b黄色を発光するLEDである。
DC/DCコンバータ15の内部スイッチング回路部31は、図4に示すようになっており、電圧フィードバックから内部のVrefと比較してPWM制御に制御信号を発生する電圧制御部34と、PWM制御部35とスイッチング部36とから構成されている。PWM制御部35は、電圧が一定になるようにパルス幅制御を行い、スイッチング部36のFETをON/OFFスイッチングさせて、コイル17にエネルギーを蓄えるのをパルス幅の制御を行って、電圧を一定している。
(作用)
このように構成された内視鏡装置1では、内視鏡2にバッテリ型光源装置3を接続して、内視鏡観察を行う。観察の前に始業点検により状態がチェックされる。チェックのための観察を行う際には、操作スイッチ(図示せず)を操作すると、ユーザ操作により電源スイッチ14がオンしてバッテリから電源が供給され、DC/DCコンバータ15が作動し始める。その時、電源投入時は、DC/DCコンバータ15を安定して立ち上げるために、負荷制限をかけ軽負荷で立ち上げる。
このように構成された内視鏡装置1では、内視鏡2にバッテリ型光源装置3を接続して、内視鏡観察を行う。観察の前に始業点検により状態がチェックされる。チェックのための観察を行う際には、操作スイッチ(図示せず)を操作すると、ユーザ操作により電源スイッチ14がオンしてバッテリから電源が供給され、DC/DCコンバータ15が作動し始める。その時、電源投入時は、DC/DCコンバータ15を安定して立ち上げるために、負荷制限をかけ軽負荷で立ち上げる。
電源投入すると、第1に、DC/DCコンバータ15が作動しはじめ昇圧もしくは降圧を開始する。そのとき、CPU29が動作していれば、図5及び図6に示すように、ステップS1でCPU初期設定を行い、ステップS2でFETのゲート電圧を制御するCPU29のI/Oポートをオフに設定することで、ランプ12はDC/DCコンバータ15の出力に接続されていない状態、つまり軽負荷での立ち上がりになり、DC/DCコンバータ15は安定した立ち上がりを得る。ここで、昇圧開始時に、CPU29が動作していないときは、以下のように制御する。
例えば、今回使用しているCPU29は動作外電圧ではI/Oポートがオフになる仕様の例えばPICマイコン(ワンチップ型マイクロプロセッサ:マイクロテクノロジー社登録商標)なので、昇圧開始時にCPU29が動作しなくても第1及び第2FET22,23が勝手にオンすることはない。
他のデバイスで、動作電圧外でI/Oポートの動作が保証されていないときは、それぞれのFETゲートのプルアップ抵抗にコンデンサを接続して時定数を設定し、CPU29が動作するまでの間勝手にONするのを遅延させることで容易に回避可能である。
次に、ステップS3でCPU29の立ち上がりと同時にPOR(パワーオンリセット)が発生しそこから内部タイマを使用して約100ms後に、ステップS4で第1FET22をオンさせることで、ランプ12が回路に接続される。ただし、本実施の形態では、POR発生後78msは必ずカウントされてから動作するデバイスを使用しているので、実際は178ms後になる。そのとき、第2FET23はまだオフしており、DC/DCコンバータ15にとっては、固定負荷+ランプ負荷になるので、ランプの突入電流は固定負荷がないときと比べて大幅に押さえることが出来、ランプ突入電流による誤動作防止になる。
さらに、ステップS5で300ms経過を待ち、ステップS6でタイマ動作開始時から400ms後、つまり、ランプ12の突入時の変動が安定してから、固定負荷24に並列に接続された第2FET23がオンすることで、DC/DCコンバータ15において負荷制限時の出力変動を最小限に抑えることができる。
上記作用にて回路の電源投入時とランプの突入電流時に安定動作が可能であり、ランプに最適な明るさ(定格4.8V)の電圧を供給する。
その後、ステップS7でさらに100ms経過を待ち、ステップS8でタイムオーバーフロー割り込み許可状態となり、ステップS9でCPU29がA/D変換サブルーチンを実行しA/D変換を用いてバッテリ電圧を監視し、ステップS10で電圧判定サブルーチンを実行しバッテリ電圧のレベルを判定する。なお、本構成は図示しないCPU29に内蔵されているA/D変換を使用しているが、外部A/Dのデバイスを用いても問題無い。
ここで、上記構成は、PICマイコンのCPUにおいて、電源投入時にタイマをカウントして、それぞれの駆動タイミングを図り制御するものであるが、各駆動信号に対して、遅延を設けることでも同様の作用、及び効果を得ることもできる。例えば、第1FET22と第2FET23をオンする信号から、第2FET23の駆動するゲートに時定数のコンデンサ等の遅延手段で、容易に突入電流防止を実現することができる。
上記のA/D変換サブルーチン及び電圧判定サブルーチンは、通常使用においてバッテリ13のエネルギーが消耗して電圧低下した場合、CPU29がバッテリ13の電圧を監視し、電圧低下のレベルに応じて、残量表示用の第1ないし第3LED30a,30b,30cの点灯状態を制御し、ユーザにバッテリ切れの警告を表示する処理である。
すなわち、ステップS9のA/D変換サブルーチンは、図7に示すように、ステップS30で入力電圧をA/D変換してCPU29内のメモリ(図示せず)に格納し、ステップS31及びS32で256回サンプリングして、ステップS33で平均を取り、ステップS34でその計算結果CPU29内のメモリ(図示せず)に格納し、ステップS35でA/D変換フラグを1にセットして処理を終了する。
また、ステップS10の電圧判定サブルーチンは、CPU29内のメモリ(図示せず)に格納されているA/D変換サブルーチンによる平均結果、すなわち測定電圧を読み出して、図8に示すように、ステップS41でこの測定電圧を所定の第1の値X1(=2.3V)と比較し測定電圧≧X1ならば、ステップS42でX1フラグに0をセットしステップS50に進み、測定電圧<X1ならばステップS43に進む。
ステップS43では、測定電圧を所定の第2の値X2(=2.2V)と比較し測定電圧≧X2ならば、ステップS44でX2フラグに0をセットしステップS50に進み、測定電圧<X2ならばステップS45に進む。
ステップS45では、測定電圧を所定の第3の値X3(=2.1V)と比較し測定電圧≧X3ならば、ステップS46でX3フラグに0をセットしステップS50に進み、測定電圧<X3ならばステップS47に進む。
ステップS47では、測定電圧を所定の第4の値X4(=2.0V)と比較し測定電圧≧X4ならば、ステップS48でX4フラグに0をセットしステップS50に進み、測定電圧<X4ならばステップS49でX5フラグに0をセットしステップS50に進む。
ステップS50では、これらX1〜X5フラグの状態に応じて、表1に示すように出力ポートの状態、すなわち第1ないし第3LED30,30b,30cと第1及び第2FET22,23への出力設定を行い、処理を終了する。
X1〜X5フラグの状態に応じて第1及び第2FET22,23への出力設定を行うのは、バッテリ型光源装置3が内視鏡2への接続による使用であるため、検査中はLEDの状態を見落としてしまうことがあるため、ある消耗時の電圧(本実施の形態ではX4=2.0V)において、ランプ12を点滅させ、バッテリ切れの告知を行うためである。
すなわち、CPU29がある消耗電圧を検出したとき、CPU29の出力ポートから第2FET23のオンオフ信号が出力される。
第2FET23がオフすると、固定負荷24により負荷制限するので電圧降下が発生し、ランプ12に定格4.8Vより低い第2の電圧がかかる。この制御をある一定の周波数で、オンオフ(トグル)を繰り返すと、ランプの明るさが、最適な光量の第1の明るさと、違いが分かる程度の少し暗い第2の明るさが交互に発生し、ユーザにとっては点滅しているように見え、バッテリ切れの警告とすることができる。
この作用では、固定負荷24をランプ12に接続、非接続を制御するため、DC/DCコンバータ15の出力、つまりCPU29の電源は変動することがない。つまり、通常ランプ12には4.8Vの電圧がかかっているが、ランプ光を変化させるのにランプ12に固定負荷24を直列に接続すると、例えば4.8Vがランプ12に2.9V、固定負荷24に1.9Vと分圧されるので、CPU29の電源に変動はなく、そのため、固定負荷24の定数によってはランプ12の暗いときの明るさが全く電圧のかからない状態まで低下させ点滅させることも可能である。
また、この点滅期間は、表1に示すように、X4フラグが0である2.0Vから1.9Vまでの間点滅させる構成である。しかし、バッテリの容量のばらつきによっては点滅期間がばらつくため、バッテリ電圧判定と、CPU29の内部タイマの判定のORをとることで、点滅期間の精度を上げることができる。つまり、バッテリの特性によっては、点滅時間が長くなるため、ある一定時間点滅したら過電流保護を作動し、また、使用状態により急に電圧が降下してしまうときは、ある一定の電圧で保護を働かせる。
また、上記作用では、ランプ電力が高いほど負荷制限の定格電力が大きくなってしまうため、図9のように、FETのオンオフDuty比を変えることで、固定負荷24の定格を低く設定でき、発熱も押さえることが可能である。例えば、図9(a)は第2FET23をオフ状態にしたときは0.8W、図9(b)(c)のようにDuty50%、25%でオンオフさせれば0.4W、0.2Wになり、固定負荷24の定格も1Wあたりを選定できる。
さらに、上記ランプ12の点滅状態でユーザがバッテリ型光源装置3を使用し続けたり、そのままの状態で放置されても、回路上である一定の電圧を設定し、検出と同時にランプを強制的に切り離すことで、軽負荷状態になる。この時、バッテリ13の電圧は上昇するため再度バッテリ電圧を検出せずにその状態をラッチする。
つまり電池にとってはローレート放電を保持するようになるため、バッテリの過放電防止になる。
図5に戻り、上記のA/D変換サブルーチン及び電圧判定サブルーチンが終了すると、ステップS11でX5フラグが0にセットされているかどうか判定し、X5フラグが0にセットされている場合は処理を終了し、X5フラグが0にセットされていない場合は後述するイベント発生処理の割り込みを受け付ける。
そして、ステップS12でイベント発生が発生すると、図6のステップS13に処理を移行する。
イベント発生、すなわち、DC/DCコンバータ15の電圧が変動するような異常が発生したとき、例えば、ランプ12のフィラメントがピッチショートを起こしたときに、回路は過電流が流れる。この時、DC/DCコンバータ15は出力に安定した電力が供給できなくなり、出力電圧が低下する。
CPU29は、複数のリセットモードが設定できるPICマイコンである。例えば、CPU29の動作範囲は4.0Vとすると、それ以下では、ブラウンアウトリセット(以下、BORと略記)と呼ばれるモードになり、I/Oポートはオープン(ハイインピーダンス)状態に制御される。さらに電圧を下げ、例えば、2.2V以下になるとパワーオンリセット(以下、PORと略記)モードになる。PORでは、必ずプログラムがリセットされ再起動するモードであり、BORは、PORモードまで低下しないで、再度動作電圧まで復帰すれば、前の状態を保ったまま制御できるものである。
そこで、フィラメントのピッチショート等の過電流が流れるような異常が発生し電圧が低下すると、ステップS13において、CPU29は、出力ポートをオープン(ハイインピーダンス)とし、ステップS14でリセットモードに突入し電圧の出力低下に基づいてリセットフラグ、すなわちBORモードならBORフラグ、PORモードならPORフラグを設定する。
なお、図示しないスイッチをユーザが押下することによりマニュアルでリセットをかけプログラムを再スタートさせるMCLR(マニュアルクリア)モードがあり、MCLRモードになるとリセットフラグであるMCLRフラグが設定される。
そして、リセットフラグの状態に応じて、表2に示すように、出力ポートが設定される。表2においてフラグは0が有効、POR、MCLRはプログラム再スタート、BORはFETラッチに設定している。各モードの優先度はPOR>BOR>MCLRになっている。
次に、ステップS15で電圧の復帰を待ち、電圧が復帰したら、ステップS16でリセットフラグによりPORモードなのかどうか判断し、PORモードならば図5のステップS1に戻り、PORモードでないならばステップS17に進む。
ステップS17では、リセットフラグによりBORモードなのかどうか判断し、BORモードならばステップS18で出力ポートを再設定し図5のステップS9に戻り、BORモードでないならばステップS19に進む。
ステップS19では、リセットフラグによりMCLRモードなのかどうか判断し、MCLRモードならば図5のステップS1に戻り、MCLRモードでないならば図5のステップS9に戻る。
表2に示すように、フィラメントのピッチショート等の過電流が流れるような異常が発生すると、出力電圧が低下しリセットモードに突入する。BORまで低下すると、I/Oポートはオフするため負荷制限用の第1及び第2FET22,23はオープンになり過電流の原因であるランプ12を回路から強制的に切り離すため過電流は流れなくなる。それ故に出力電圧が元に戻り、CPU29が動作し始めるので、上記BORモードを使い第1及び第2FET22,23が再度オンしないようにオフ状態をラッチするように制御する。プログラムフローとしては、FETがオフすることで、出力電圧が復帰するが、各リセットモード毎にフラグがたち、復帰したときどのモードでの復帰か判定し、その後の出力ポートの動作を確定する。
上記作用により、ランプ12の短絡が発生すると、瞬間的に大電流が流れるが、瞬時にFET22,23がオフし負荷制限をかけ、電源切断し、PORが発生しない限りランプを切り離し状態を保持し続け、過電流による異常発熱等の保護が可能になる。
ただし、ランプ12の短絡以外では過電流保護素子(PSW:レイケム社登録商標)16により短絡を保護する。
(効果)
このように本実施の形態では、ユーザが内視鏡検査を行っている最中は、連続点灯で一定の照明光を内視鏡先端部に供給するため、被写体を明るく照らすことができ、バッテリが消耗してくると、残量表示用LEDの点灯状態で残容量を知ることができる。しかし、ユーザが検査中は、スコープを覗いているときが多く、残量LEDを見ることができないことがあるため、残量LEDでの告知とは別に、ランプに流れる電流を変化させ、視野内の照明光を点滅させ、バッテリ切れを告知し、突然暗くなり検査に支障をきたすような事態を防止できる効果がある。
このように本実施の形態では、ユーザが内視鏡検査を行っている最中は、連続点灯で一定の照明光を内視鏡先端部に供給するため、被写体を明るく照らすことができ、バッテリが消耗してくると、残量表示用LEDの点灯状態で残容量を知ることができる。しかし、ユーザが検査中は、スコープを覗いているときが多く、残量LEDを見ることができないことがあるため、残量LEDでの告知とは別に、ランプに流れる電流を変化させ、視野内の照明光を点滅させ、バッテリ切れを告知し、突然暗くなり検査に支障をきたすような事態を防止できる効果がある。
また、一定の期間照明光を点滅させた後に、ランプを消灯させ、その状態を保持させる事で、電池が劣化(過放電)する前にユーザに電池交換を促すことができ、かつ、充電地の使用寿命を最大限に使用できるという効果がある。
ただし、上記作用及び効果は、高い電圧に設定されたバッテリ電圧を所定のランプ電圧に制御する降圧タイプのDC/DCコンバータ15、例えば、後述する第4の実施の形態の図12に示す回路を用いても同様の結果を得ることができる。
つまり、コイル、ダイオード及び本実施の形態のDC/DCコンバータ(スイッチングFET内蔵)もしくはDC/DCコントローラ(スイッチングFET外付け)でバッテリからの変動電圧を、昇降圧する昇降圧手段を用いてランプの最適な電圧を定電圧で供給できる構成であれば上記手段を用い同様の効果を得られる。
第2の実施の形態:
図10は本発明の第2の実施の形態に係るバッテリ型光源装置の電源回路の構成を示す構成図である。
図10は本発明の第2の実施の形態に係るバッテリ型光源装置の電源回路の構成を示す構成図である。
第2の実施の形態は、第1の実施の形態とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成には同じ符号をつけ説明は省略する。
(構成)
図10に示すように、本実施の形態の電源回路も第1の実施の形態と同様に、昇降圧出来るDC/DCコンバータ15で、ランプ12に所定の電圧を供給する電源回路であるが、電源回路の負荷を制限する負荷制限手段である第1及び第2FET22,23及びバッテリ13と電源回路を切り離す第3の電気スイッチFET40が、所定の電圧を供給する第2のDC/DCコンバータ37とエネルギチャージ用の第2のコイル38及び整流用の第2のダイオード39でドライブされているCPU29によって制御されている構成となっている。
図10に示すように、本実施の形態の電源回路も第1の実施の形態と同様に、昇降圧出来るDC/DCコンバータ15で、ランプ12に所定の電圧を供給する電源回路であるが、電源回路の負荷を制限する負荷制限手段である第1及び第2FET22,23及びバッテリ13と電源回路を切り離す第3の電気スイッチFET40が、所定の電圧を供給する第2のDC/DCコンバータ37とエネルギチャージ用の第2のコイル38及び整流用の第2のダイオード39でドライブされているCPU29によって制御されている構成となっている。
CPU29の入力ポート29aはバッテリの電圧を、入力ポート29bは第1のDC/DCコンバータ15の出力電圧を監視している。
第2のDC/DCコンバータ37は軽負荷であるCPU29のみを動作させるための電源回路であるため、第1のDC/DCコンバータ15より消費電力の少ないICを使用している。
(作用)
第1の実施の形態と同様に、スイッチ14がオンされると第2のDC/DCコンバータ37が動作し始める。第2のDC/DCコンバータ37が昇圧して、CPU29が動作し始めると、第3の電気スイッチFET40をオンさせる。ただし、本実施の形態ではN−チャンネルFETを示しているため、ゲートに接続されている抵抗はプルダウンされているがP−FET等のON/OFF可能な電気スイッチであれば同様の効果が得られる。
第1の実施の形態と同様に、スイッチ14がオンされると第2のDC/DCコンバータ37が動作し始める。第2のDC/DCコンバータ37が昇圧して、CPU29が動作し始めると、第3の電気スイッチFET40をオンさせる。ただし、本実施の形態ではN−チャンネルFETを示しているため、ゲートに接続されている抵抗はプルダウンされているがP−FET等のON/OFF可能な電気スイッチであれば同様の効果が得られる。
第3の電気スイッチFET40がオンすると第1のDC/DCコンバータ15も動作し始める。その時、CPU29は第1のDC/DCコンバータ15の出力電圧を監視し、所定の電圧まで昇圧したのを検出したら、第1FET22をオンする。ここで第1の実施の形態と同様に第1及び第2FET22,23に時間差を設けて制御することでランプの突入電流を減らすことができる。出力電圧が安定するまでCPU29の内部タイマー等で遅延を設け、入力、及び出力電圧を監視する。入力電圧監視の検出結果を、残量表示用の第1ないし第3LED30a,30b,30cに反映させ、出力電圧監視の結果をランプ短絡時の過電流を検出し第2FET23をオフして負荷制限をかける。
さらにローバッテリ時は、第1の実施の形態と同様にある所定の電圧で、第2FET23をオンオフ制御させることで、警告表示をし、その電圧よりさらに低い電圧で第1FET22をオフラッチすることで、負荷制限をかけ過放電防止をする。
本実施の形態では、CPU29とランプ12の電源をそれぞれの独立したDC/DCコンバータで制御しているため、ランプ12をドライブしている回路部分の第3の電気スイッチFET40でバッテリ13と切り離すことが可能であり、さらに、遅延機能付きリセットIC41を用いて、第2のDC/DCコンバータ29もリセットし停止させることもできる。
さらに、第1,第2のDC/DCコンバータにそれぞれリセット手段を設けて、大電流を流す第1のDC/DCコンバータ15をまず停止させ、次に消費電流の少ない第2のDC/DCコンバータ37を停止させることで、DC/DCコンバータの停止時に発生するバッテリ電圧の復帰に影響を受けずに停止させることも可能で、完全にバッテリ13と回路を切り離すことができる。
(効果)
このように本実施の形態では、第1の実施の形態の効果に加え、CPU29を第2のDC/DCコンバータ37を電源とするため、バッテリ12の過放電、及び過電流時に負荷制限をかけることで保護することができ、かつバッテリと電源回路を遮断することで完全な過放電保護も可能である。
このように本実施の形態では、第1の実施の形態の効果に加え、CPU29を第2のDC/DCコンバータ37を電源とするため、バッテリ12の過放電、及び過電流時に負荷制限をかけることで保護することができ、かつバッテリと電源回路を遮断することで完全な過放電保護も可能である。
第3の実施の形態:
図11は本発明の第3の実施の形態に係るバッテリ型光源装置の電源回路の構成を示す構成図である。
図11は本発明の第3の実施の形態に係るバッテリ型光源装置の電源回路の構成を示す構成図である。
第3の実施の形態は、第1の実施の形態とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成には同じ符号をつけ説明は省略する。
(構成)
本実施の形態は、図11に示すように、ハイサイドスイッチSWと呼ばれる制御IC51を備え、USB回路等の保護を目的をしたものであって、第1の実施の形態で説明した電気スイッチであるFET22等を制御するものである。制御IC51は、ICのON/OFF端子と、入力電圧を監視する端子VinとICの電源であるVccと、検出結果に応じて信号を出力するOUT端子と、検出結果から出力に遅延を持たせるSS端子とコンデンサと、過電流を検出するカレント端子及び電流値設定用抵抗で構成されている。
本実施の形態は、図11に示すように、ハイサイドスイッチSWと呼ばれる制御IC51を備え、USB回路等の保護を目的をしたものであって、第1の実施の形態で説明した電気スイッチであるFET22等を制御するものである。制御IC51は、ICのON/OFF端子と、入力電圧を監視する端子VinとICの電源であるVccと、検出結果に応じて信号を出力するOUT端子と、検出結果から出力に遅延を持たせるSS端子とコンデンサと、過電流を検出するカレント端子及び電流値設定用抵抗で構成されている。
(作用)
電源投入すると、DC/DCコンバータ15が昇圧し、制御IC51が動作し始める。Vin端子がある所定の電圧を超えると、SS端子のコンデンサの容量により設定される遅延を経て、OUT端子よりオン信号が出力され、FET22がオンする。この時、DC/DCコンバータ15は遅延時間分軽負荷での立ち上がりになり出力安定後、ランプ12が接続される。制御IC51は短絡等の異常時に大電流が流れると、カレント端子で電流値を検出し、FET22をオフし、バッテリ電圧消耗時もFET22をオフすることで過放電防止をする。
電源投入すると、DC/DCコンバータ15が昇圧し、制御IC51が動作し始める。Vin端子がある所定の電圧を超えると、SS端子のコンデンサの容量により設定される遅延を経て、OUT端子よりオン信号が出力され、FET22がオンする。この時、DC/DCコンバータ15は遅延時間分軽負荷での立ち上がりになり出力安定後、ランプ12が接続される。制御IC51は短絡等の異常時に大電流が流れると、カレント端子で電流値を検出し、FET22をオフし、バッテリ電圧消耗時もFET22をオフすることで過放電防止をする。
今回、使用しているDC/DCコンバータ15はON/OFF端子があり、上記制御IC51の出力を接続すれば容易に過放電、過電流保護ができる。
さらに、本実施の形態では図示していないが、マキシム社製DC/DCコンバータで型番Max1703ESE等では、ハイパワー制御のPWMモード、ローパワー制御のPFMモードを選択できるSEL端子があり、上記制御IC51の出力を接続することで、過放電時にPFMモードに切換出力電力を制限することもできる。
(効果)
このように本実施の形態では、上記作用にて、制御IC51を用いることで過電流時に負荷切り離しをし、ローバッテリ時に、DC/DCコンバータのモード制御し、電力制限することが出来、ICの発熱及び過放電防止になる。
このように本実施の形態では、上記作用にて、制御IC51を用いることで過電流時に負荷切り離しをし、ローバッテリ時に、DC/DCコンバータのモード制御し、電力制限することが出来、ICの発熱及び過放電防止になる。
第4の実施の形態:
図12は本発明の第4の実施の形態に係るバッテリ型光源装置の電源回路の構成を示す構成図である。
図12は本発明の第4の実施の形態に係るバッテリ型光源装置の電源回路の構成を示す構成図である。
第4の実施の形態は、第1の実施の形態とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成には同じ符号をつけ説明は省略する。
図12は第1の実施の形態の回路のDC/DCコンバータを降圧タイプにし、バッテリの間に第3の電気スイッチFET40を設けバッテリの過放電防止のレベルを高める実施形態を示しており、第1の実施の形態で説明した効果が降圧タイプのDC/DCコンバータでも可能であること、また第2の実施の形態で説明した2つのDC/DCコンバータを用いてバッテリと回路を切り離す構成を、1つのDC/DCコンバータだけを使用しても出来る実施形態を示している。
(構成)
本実施の形態では、図12に示すように、第1の実施の形態の昇圧用DC/DCコンバータ15を高圧用DC/DCコンバータ15でランプに所定の電圧を供給し、明るさを最適な状態にしている。
本実施の形態では、図12に示すように、第1の実施の形態の昇圧用DC/DCコンバータ15を高圧用DC/DCコンバータ15でランプに所定の電圧を供給し、明るさを最適な状態にしている。
第1の実施の形態では、ランプの最適な電圧をバッテリの電圧より高い条件に設定したため昇圧したが、第4の実施の形態では、バッテリの電圧をランプの最適な電圧より高い条件に設定することで降圧させている。つまり、コイル、ダイオード及びDC/DCコンバータ(スイッチングFET内臓)もしくはDC/DCコントローラ(スイッチングFET外付け)でバッテリからの変動電圧を、昇降圧手段を用いてランプの最適な電圧を定電圧で供給できる。
リセットIC70は、ある電圧を超える値をVinで検出すると、内蔵されているスイッチ手段がオンし、第3の電気スイッチFET40のゲート電圧が0Vになりソース、ゲート電圧に電位差が生じ、第3の電気スイッチFET40がオンし、電圧がある電圧よりも下がるとVoutがHiになり第3の電気スイッチFET40がオフする構成である。
昇降圧手段である昇降圧型DC/DCコンバータ15は、ICの電源であるVinと、コイル17と第3の電気スイッチFET40のドレインの間で、かつDC/DCコンバータ15に内蔵されている図示されないスイッチング用FETと、これまた図示されない、ダイオード18に並列になるように、DC/DCコンバータ15に内蔵されている図示されない同期整流用FETとそのスイッチング制御部で構成されている。スイッチング制御部がスイッチングをコントロールし、スイッチングFETがオンすると、コイル17を介して、コンデンサ20に流れ込み、コイル17にエネルギーがチャージされる。次にスイッチング用FETがオフすると、コンデンサ20と、コイルのエネルギーが負荷に供給され、ダイオード18との間でループを作り電流が流れる。これを高速で繰り返すことで降圧手段を構成している。上記同期整流用FETはダイオード18を介したループで電流が流れるとき、ダイオードの損失を無くすため、スイッチングFETと論理が逆に同期した制御になるように構成されている。
その他の残量表示部、負荷制限部は第1の実施の形態と同様の構成になっている。
(作用)
電源投入され、第3の電気スイッチFET40がオンし、昇降圧手段で一定の電圧に安定すると第1の実施の形態と同様にFET22がオンし、時間差を経てFET23がオンし、バッテリ電圧の監視させLED30a,30b,30cを点灯させる。
電源投入され、第3の電気スイッチFET40がオンし、昇降圧手段で一定の電圧に安定すると第1の実施の形態と同様にFET22がオンし、時間差を経てFET23がオンし、バッテリ電圧の監視させLED30a,30b,30cを点灯させる。
ランプショート時、またはランプ点滅も第1の実施の形態と同様に制御される。しかし、バッテリ消耗時の過放電保護では、CPU29がFET22をオープンラッチさせ、負荷制限を行い、バッテリの供給する電力を下げる。次にその電圧より低く、かつ過放電にならないある電圧をリセットIC70で検出し、第3の電気スイッチFET40をオフしバッテリ13と電源回路を切断する。
この時、CPU29でバッテリ13の電力を減らしているため、第3の電気スイッチFET40で電源供給を切断してもバッテリの変動はリセットIC70における検出電圧のヒステリシスで対応でき、発振することなく確実に切断制御ができる。
(効果)
このように本実施の形態では、上記作用にて、1つのDC/DCコンバータを用いて、バッテリと電源回路を切断し、バッテリ過放電を防止し、昇圧タイプのDC/DCコンバータの代わりに降圧タイプに置き換えても第1実施例と同様の効果が得られ、かつ1つのDC/DCコンバータですべての保護機能を実施できるという小型化ができるという効果がある。
このように本実施の形態では、上記作用にて、1つのDC/DCコンバータを用いて、バッテリと電源回路を切断し、バッテリ過放電を防止し、昇圧タイプのDC/DCコンバータの代わりに降圧タイプに置き換えても第1実施例と同様の効果が得られ、かつ1つのDC/DCコンバータですべての保護機能を実施できるという小型化ができるという効果がある。
第5の実施の形態:
図13は本発明の第5の実施の形態に係るバッテリ型光源装置の電源回路の構成を示す構成図である。
図13は本発明の第5の実施の形態に係るバッテリ型光源装置の電源回路の構成を示す構成図である。
第5の実施の形態は、第1の実施の形態とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成には同じ符号をつけ説明は省略する。
図13は、第1の実施の形態の回路で第1の経路と第2の経路に電流が流れ明るさの変化を制御する構成に対し、第1、第2の電流経路を制御信号により切り替わる電気的スイッチ(例えばFET、リレー等)で切り替えることで、ランプ12に流れる電流を制御する実施例を示している。
(構成)
図13は、バッテリの電圧が低下して、ある設定された電圧を検出すると、CPU29から、制御信号が出力され、その信号によりスイッチ85の切り替え制御を行う構成になっている.
(作用)
電池消耗時を検出し、CPU29から1、0のON/OFF信号が送られてくると、DC/DCコンバータ15の出力がそのままランプ12に供給される明るい状態と、制限手段(制限抵抗)24によりランプに流れる電流が減り前記明るさより暗い状態が交互に切り替わることで、電池消耗状態の警告表示になる。さらには、電流の流れないOFF状態と明るい状態(ON状態)を交互に切り換えれば、点滅による警告も可能であり、OFF状態と暗い状態とに制御すれば電力を減らすこともできる。
図13は、バッテリの電圧が低下して、ある設定された電圧を検出すると、CPU29から、制御信号が出力され、その信号によりスイッチ85の切り替え制御を行う構成になっている.
(作用)
電池消耗時を検出し、CPU29から1、0のON/OFF信号が送られてくると、DC/DCコンバータ15の出力がそのままランプ12に供給される明るい状態と、制限手段(制限抵抗)24によりランプに流れる電流が減り前記明るさより暗い状態が交互に切り替わることで、電池消耗状態の警告表示になる。さらには、電流の流れないOFF状態と明るい状態(ON状態)を交互に切り換えれば、点滅による警告も可能であり、OFF状態と暗い状態とに制御すれば電力を減らすこともできる。
また、前記ON/OFF信号に切り替わる電圧より低い電圧を検出したとき、スイッチ85を、どちらにも接続しない状態(OFF)でラッチ制御すれば、ランプ12は電源回路から切り離され、バッテリ13の消費電力を激減することが出来、バッテリ13の過放電の防止にもなる。
さらに、ランプ12が短絡、もしくは過負荷等の異常が発生したとき、CPU29 が自身の電源の変動したこと、またはバッテリ電圧の変動を検出し、ランプ12を切り離してラッチ制御を行うことで、短絡防止にもなる。
ただし、このラッチ制御はCPU29からの本実施の形態のように制御信号でラッチしたり、ラッチ機能を持ったスイッチ85を使用、もしくはハード的構成をもってラッチすることで上記作用と同様の効果を得る事ができる。
(効果)
このように本実施の形態では、上記作用にて、ランプ12に流れる電流経路を切り替えるスイッチ85をバッテリ電圧に応じて、CPU29が制御することで、ランプ12の光量変化及び点滅による電池消耗の警告を行うことができる。
このように本実施の形態では、上記作用にて、ランプ12に流れる電流経路を切り替えるスイッチ85をバッテリ電圧に応じて、CPU29が制御することで、ランプ12の光量変化及び点滅による電池消耗の警告を行うことができる。
第6の実施の形態:
図14は本発明の第6の実施の形態に係るバッテリ型光源装置の電源回路の構成を示す構成図である。
図14は本発明の第6の実施の形態に係るバッテリ型光源装置の電源回路の構成を示す構成図である。
第6の実施の形態は、第1の実施の形態とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成には同じ符号をつけ説明は省略する。
図14は、第1の実施の形態で説明したバッテリ13とDC/DCコンバータ15とランプ12があり、バッテリ13とDC/DCコンバータ15の間にCPU29を設定した構成を示す。
(構成)
第1の実施の形態で示したCPU29を昇圧する前の電圧で駆動させている構成である。ただし、バッテリ13の電圧は消耗すると変動していくので、CPU29のリファレンスは、CPU29の電源に影響されない基準電圧89を入力する、もしくは図示しない外部リファレンスを入力させる構成となっている。
第1の実施の形態で示したCPU29を昇圧する前の電圧で駆動させている構成である。ただし、バッテリ13の電圧は消耗すると変動していくので、CPU29のリファレンスは、CPU29の電源に影響されない基準電圧89を入力する、もしくは図示しない外部リファレンスを入力させる構成となっている。
スイッチ手段90は例えばFET等のようなスイッチを使用し、ランプ12に供給される電流をON/OFFさせる構成になっている。
(作用)
メカニカルスイッチ14をONするとバッテリ電圧がCPU29にかかり動作し、自身、もしくは外部入力された基準電圧と比較して、バッテリ電圧、もしくは昇圧後の一定の電圧を監視している。バッテリ電圧が低下し、CPU29によりある設定された電圧を検出すると、I/Oポートからスイッチ手段90にON/OFF制御信号を送ると、ランプが点滅し、バッテリ消耗の警告になる。
メカニカルスイッチ14をONするとバッテリ電圧がCPU29にかかり動作し、自身、もしくは外部入力された基準電圧と比較して、バッテリ電圧、もしくは昇圧後の一定の電圧を監視している。バッテリ電圧が低下し、CPU29によりある設定された電圧を検出すると、I/Oポートからスイッチ手段90にON/OFF制御信号を送ると、ランプが点滅し、バッテリ消耗の警告になる。
また、前記検出電圧よりさらに低く、バッテリ13の劣化の起きないバッテリ電圧を検出しスイッチ手段90をOFFしラッチすることでバッテリの過放電防止になる。
さらに、ランプ12が過負荷、もしくは短絡したときにDC/DCコンバータ15の出力が変動したのをCPU29で検出し、スイッチ手段90をOFFラッチすれば短絡電流の防止になる。ただし、このラッチ制御も第5の実施の形態と同様にCPU29からの制御信号でラッチしたり、ラッチ機能を持ったスイッチ85を使用、もしくはハード的構成をもってラッチすることで上記作用と同様の効果を得る事ができる。
(効果)
CPU29をDC/DCコンバータ15とバッテリ13の間に構成したことで、ランプにかかる(昇圧ICの出力電圧)を監視、及びバッテリ電圧を監視させ、ある設定電圧を検出したとき、ランプ12を点滅させる警告表示、及びランプ12を切り離しラッチすることでバッテリ12の過放電防止、かつ短絡電流防止ができる効果がある。
CPU29をDC/DCコンバータ15とバッテリ13の間に構成したことで、ランプにかかる(昇圧ICの出力電圧)を監視、及びバッテリ電圧を監視させ、ある設定電圧を検出したとき、ランプ12を点滅させる警告表示、及びランプ12を切り離しラッチすることでバッテリ12の過放電防止、かつ短絡電流防止ができる効果がある。
[付記]
(付記項1) 内視鏡に照明光を供給する光源ランプと、前記光源ランプに電力を供給するバッテリを備えた内視鏡用バッテリ式電源装置において、
前記バッテリのある基準電圧を設定しその基準電圧以下になると照明光の明るさを変化、または点滅させる照明光制御手段
を具備したことを特徴とする内視鏡用バッテリ式電源装置。
(付記項1) 内視鏡に照明光を供給する光源ランプと、前記光源ランプに電力を供給するバッテリを備えた内視鏡用バッテリ式電源装置において、
前記バッテリのある基準電圧を設定しその基準電圧以下になると照明光の明るさを変化、または点滅させる照明光制御手段
を具備したことを特徴とする内視鏡用バッテリ式電源装置。
(付記項2) 前記照明光制御手段は、前記光源ランプにかかる電力を変動させ、点滅、もしくは、第1の電力と、異なる第2の電力を交互にかかるように制御する電力制御手段を有する
ことを特徴とする付記項1に記載の内視鏡用バッテリ式電源装置。
ことを特徴とする付記項1に記載の内視鏡用バッテリ式電源装置。
(付記項3) 前記光源ランプに直列に接続された前記光源ランプの電力を制限する制限手段と、
前記制限手段に並列に接続された第1の電気スイッチ手段と、
前記バッテリのバッテリ電圧を検出する検出手段と、
前記検出手段による検出結果に応じて前記第1の電気スイッチ手段の駆動状態を制御する駆動制御手段と
を具備したことを特徴とする付記項2に記載の内視鏡用バッテリ式電源装置。
前記制限手段に並列に接続された第1の電気スイッチ手段と、
前記バッテリのバッテリ電圧を検出する検出手段と、
前記検出手段による検出結果に応じて前記第1の電気スイッチ手段の駆動状態を制御する駆動制御手段と
を具備したことを特徴とする付記項2に記載の内視鏡用バッテリ式電源装置。
(付記項4) 前記バッテリの電圧を昇圧、もしくは降圧させ前記光源ランプに一定の電力を供給する電源回路と、
前記電源回路の出力電圧を所定の基準電圧と比較する比較手段と、
前記比較手段による比較結果に基づき前記ランプに所定の電圧を供給する電源安定化手段と
を具備したことを特徴とする付記項2に記載の内視鏡用バッテリ式電源装置。
前記電源回路の出力電圧を所定の基準電圧と比較する比較手段と、
前記比較手段による比較結果に基づき前記ランプに所定の電圧を供給する電源安定化手段と
を具備したことを特徴とする付記項2に記載の内視鏡用バッテリ式電源装置。
(付記項5) 内視鏡に照明光を供給する光源ランプと、
前記光源ランプに電力を供給するバッテリと、
前記バッテリの電圧を昇降圧する電源安定化手段と、
前記電源安定化手段と前記光源ランプの間に設けられた第1の電気スイッチ手段と、
前記光源ランプに直列に接続された光源ランプの電力を制御する負荷制限手段と、
前記負荷制限手段に並列に接続された第2の電気スイッチ手段と、
前記電源安定化手段で制御された電源によって動作するとともに、該電源レベル、及びバッテリの電圧を検出し、該検出結果に基づき前記電気スイッチ手段を制御する制御手段と
を具備したことを特徴とする内視鏡用バッテリ式電源装置。
前記光源ランプに電力を供給するバッテリと、
前記バッテリの電圧を昇降圧する電源安定化手段と、
前記電源安定化手段と前記光源ランプの間に設けられた第1の電気スイッチ手段と、
前記光源ランプに直列に接続された光源ランプの電力を制御する負荷制限手段と、
前記負荷制限手段に並列に接続された第2の電気スイッチ手段と、
前記電源安定化手段で制御された電源によって動作するとともに、該電源レベル、及びバッテリの電圧を検出し、該検出結果に基づき前記電気スイッチ手段を制御する制御手段と
を具備したことを特徴とする内視鏡用バッテリ式電源装置。
(付記項6) 内視鏡に照明光を供給する光源ランプと、前記光源ランプに電力を供給するバッテリと電源安定化手段を備えた内視鏡用バッテリ式電源装置において、
前記電源安定化手段と前記光源ランプの間に設けられた電気スイッチ手段と、
前記バッテリの電圧を検出する検出手段と、
前記検出手段による検出結果に応じて前記電気スイッチを制御する制御手段と、
前記検出手段により検出したバッテリ電圧よりさらに低いある電圧を検出し、前記電源安定化手段の動作を停止するリセット手段と
を具備したことを特徴とする内視鏡用バッテリ式電源装置。
前記電源安定化手段と前記光源ランプの間に設けられた電気スイッチ手段と、
前記バッテリの電圧を検出する検出手段と、
前記検出手段による検出結果に応じて前記電気スイッチを制御する制御手段と、
前記検出手段により検出したバッテリ電圧よりさらに低いある電圧を検出し、前記電源安定化手段の動作を停止するリセット手段と
を具備したことを特徴とする内視鏡用バッテリ式電源装置。
1…内視鏡装置
2…内視鏡
3…バッテリ型光源装置
12…ランプ
13…バッテリ
14…スイッチ
15…DC/DCコンバータ
16…ポリスイッチ
17…コイル
18…整流用ダイオード
19…入力コンデンサ
20…コンデンサ
21…比較手段
22…第1FET
23…第2FET
24…固定負荷
25,26…プルアップ抵抗
29…CPU
30a…第1LED
30b…第2LED
30c…第3LED
代理人 弁理士 伊藤 進
2…内視鏡
3…バッテリ型光源装置
12…ランプ
13…バッテリ
14…スイッチ
15…DC/DCコンバータ
16…ポリスイッチ
17…コイル
18…整流用ダイオード
19…入力コンデンサ
20…コンデンサ
21…比較手段
22…第1FET
23…第2FET
24…固定負荷
25,26…プルアップ抵抗
29…CPU
30a…第1LED
30b…第2LED
30c…第3LED
代理人 弁理士 伊藤 進
Claims (4)
- バッテリ電源より電流供給がされた際に所定の状態において導通状態となり当該電流を伝達する第1のスイッチング手段と、
前記第1のスイッチング手段により伝達された電流を所定の電流値に制限してランプに伝達する第1の電流経路と、
第2のスイッチング手段を有し、前記第1のスイッチング手段により伝達された電流を前記ランプに伝達する、オン/オフ制御可能な第2の電流経路と、
を具備したことを特徴とする内視鏡用バッテリ式電源装置。 - 前記バッテリ電源からの電流が供給されてから所定のタイミングになるまでの間前記第2のスイッチング手段をオフ状態として前記第1の電流経路により前記ランプに電流を供給し、前記所定のタイミングになってからは前記第2のスイッチング手段をオン状態として前記第2の電流経路により前記ランプに電流を供給することを特徴とする請求項1に記載の内視鏡用バッテリ式電源装置。
- 前記バッテリ電源からの電流をDC/DC変換する第1のDC/DCコンバータを有し、
少なくとも前記ランプに供給する電流は、この第1のDC/DCコンバータの出力より供給することを特徴とする請求項1または2に記載の内視鏡用バッテリ式電源装置。 - 前記バッテリ電源からの電流の供給のオン/オフを行う第3のスイッチング手段と、
前記第3のスイッチング手段を介さず前記バッテリ電源と接続された第2のDC/DCコンバータと、
を有し、
前記第1のDC/DCコンバータへは前記第3のスイッチング手段を介して電流を供給し、前記第1のスイッチング手段と前記第2のスイッチング手段とを制御するための制御手段へは、前記第2のDC/DCコンバータを介して電流を供給することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一に記載の内視鏡用バッテリ式電源装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004353388A JP2005087758A (ja) | 2000-11-14 | 2004-12-06 | 内視鏡用バッテリ式電源装置 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000347118 | 2000-11-14 | ||
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