JP2008090109A - 動作状態表示システム - Google Patents

Abstract

【課題】隣接する発光体の光が導光体に入射することを防止して、機器の正確な動作状態を使用者に認識させる動作状態表示システムを得る。
【解決手段】第１の導光体１１２の位置は、第２のＬＥＤ１２０の光度が半分となる位置を示す等光度線に従って定められる。第１の導光体１１２が備える第１の受光面２１６は、等光度線により囲まれる閉空間の中に位置しない。これにより、光度が半分以下となる第２のＬＥＤ１２０からの光が第１の投光面２１４から第１の導光体１１２の外部に投光される。第２の導光体１２２における第２の受光面２２６は、第２のＬＥＤ１２０の等光度線の中に設けられる。これにより、第２の投光面２２４からは使用者が視認しやすい光度の高い光が投光される。すなわち、第１の投光面２１４から投光される光は第２の投光面２２４から投光される光よりも光度が相対的に低い。そのため、使用者は第１の投光面２１４から光が投光されていると認識しない。
【選択図】図２

Description

本発明は機器の動作状態を表示するシステムであって、例えば内視鏡に接続される光源装置が備える電池残量を表示するシステムに関する。

内視鏡等に接続される光源装置は主に照明用素子及び電池を備え、照明用素子は電池を電源として発光する。発光した光は内視鏡が備える光ファイバを伝って観察部位を照明する。光源装置は、使用により電池の残量が少なくなると、照明用素子の発光に必要な電圧が不足して照明用素子を発光させることが出来なくなる。つまり、内視鏡の照明として用いることが出来なくなる。内視鏡の使用中に観察部位が照明されなくなると、観察を中断しなければならなくなり、中断を避けて効率よく観察するためには、残りの電池残量を知ることが必要になる。

そこで、光源装置には電池残量を表示するための動作状態表示システムが設けられる。動作状態表示システムは主に発光体と導光体とからなり、発光体が放つ光によって、機器の動作状態を使用者に認知させるために用いられる。発光体は筐体の内部に格納され、導光体は発光体に対向するように筐体を貫通して取り付けられる。発光体から射出された光は導光体の特定の面に入射し、筐体の外面に露出する面から射出される。一般に、発光体及び導光体は一組となって、複数設けられる。

一方、一組の発光体及び導光体どうしが隣接しているときには、隣接する発光体から照射された光が隣接する導光体に入射して点灯しているように見えることがある。使用者が隣接する導光体が点灯しているように認識すると、光源装置の正確な電池残量を認知することが出来なくなり、照明が可能な残り時間を誤認する。これにより観察の効率が低下する。誤認を防止するために、発光体を遮光壁で完全に覆ってしまう構造（特許文献１）や、スリット等を設ける構造（特許文献２）が知られている。
実開平５−３６４８３号公報 特開平１１−１５３９７０号公報

しかし、発光体を遮光壁で完全に覆ってしまうと、遮光壁は振動により発生する力を基板及びキャビネットへ伝達してしまうため、振動音や基板等の破損を生じる原因となる。また、基板にスリット等の穴を開けると、基板の強度が低下して基板の破損等が生じ製品の寿命が短くなる。

本発明は、隣接する発光体の光が導光体に入射することを防止して、使用者が機器の動作状態を誤認することを防ぎ、機器の正確な動作状態を使用者に認識させることを目的とする。

第１の発明による動作状態表示システムは、第１の発光体と、第１の発光体から照射された光を受光する受光面を有し、前記光を透過するように対向して設けられる柱状の導光体と、第１の発光体に隣接する第２の発光体とを備え、受光面は第２の発光体が照射する光の光度が半分以下となる範囲に設けられることを特徴とする。

導光体は、受光面で受光した光を外部に投光する投光面と、受光面及び投光面以外の面である透過面とをさらに有し、透過面は、導光体に透過面を介して外部から光が入らないように遮光されることが好ましい。

第２の発明による動作状態表示システムは、発光体と、発光体から照射された光を透過するように設けられる柱状体であって、発光体に対向して発光体から照射された光を受光する受光面と、受光面で受光した光を外部に投光する投光面と、受光面及び投光面以外の面である透過面とを有する導光体とを備え、透過面は、導光体に透過面を介して外部から光が入らないように遮光されることを特徴とする。

透過面は塗料が塗布されることにより遮光されても良く、透過面は光を透過しないカバーが取り付けられても良い。

第３の発明による動作状態表示システムは、筐体と、筐体の内部に設けられる第１の発光体と、第１の発光体から照射された光を透過するようにそれぞれの第１の発光体に向け筐体から突出して設けられる第１の導光体と、第１の発光体に隣接し、筐体の内部に設けられる第２の発光体と、第２の発光体から照射された光を透過するように第２の発光体に対向して筐体から突出して設けられる第２の導光体と、第１の導光体と第２の導光体との間において筐体から筐体の内部へ向けて突出する遮光体とを備え、遮光体の筐体からの突出長さは、第１及び第２の導光体の筐体からの突出長さよりも長いことを特徴とする。

第１の導光体は、第１の発光体から照射された光を受光する受光面と、受光面で受光した光を外部に投光する投光面と、受光面及び投光面以外の面である透過面とをさらに有し、受光面は第２の発光体が照射する光の光度が半分以下となる範囲に設けられることが望ましい。

第１の導光体は、第１の発光体から照射された光を受光する受光面と、受光面で受光した光を外部に投光する投光面と、受光面及び投光面以外の面である透過面とをさらに有し、透過面は、導光体に透過面を介して外部から光が入らないように遮光されればなお良い。

本発明によれば、隣接する発光体の光が導光体に入射することを防止して、使用者が機器の動作状態を誤認することを防ぎ、機器の正確な動作状態を使用者に認識させる動作状態表示システムを得ることができる。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。

本発明の第１の実施形態による動作状態表示システムを用いた内視鏡の断面の概略図を図１に示す。説明のため、本発明に関連しない部位は省略される。

内視鏡１６０は、観察対象物を観察するための観察用光学系１６６と観察対象物を照明する光を伝達するための照明用光学系１６４とを有する。照明用光学系１６４は光源接続部１６８に取り付けられた光源装置１００から照射された光を伝達して、観察対象物を照明する。観察用光学系１６６は照明される観察対象物からの反射光を透過させ、術者は反射光を視認して観察対象物を観察する。

光源装置１００は、先端部１４２にレンズ１５２及び照明用の光源である照明ＬＥＤ１５０を備える。先端部には図示しない検出スイッチが設けられ、先端部が光源接続部１６８に取り付けられているかを検出する。先端部が光源接続部１６８に取り付けられていることを検出スイッチが検出しているときにメインスイッチ１５６が投入されると、制御回路基板１３０上に設けられた制御回路へ電池１５４から電流が供給され、照明ＬＥＤ１５０に電流が流されて、照明ＬＥＤ１５０が点灯する。照明ＬＥＤ１５０からの光は、レンズ１５２により集光されて照明用光学系１６４へ照射される。

制御回路基板１３０には照明ＬＥＤ１５０を発光させるための制御回路（図示しない）が設けられる。制御回路は、電池からの電圧を昇圧する昇圧回路と、電池の電圧に応じて発光体たる第１及び第２のＬＥＤ１１０、１２０を点灯させる動作表示回路とからなる。

昇圧回路は照明ＬＥＤ１５０に昇圧した電圧を印加して点灯させる。動作表示回路は、制御回路基板１３０に取り付けられた第１及び、第２のＬＥＤ１１０、１２０、ボルテージディテクタ、及びトランジスタ等により構成される。ボルテージディテクタは電池に接続されて電池の電圧を検出する。ボルテージディテクタの検出電圧は２．１Ｖである。電池の電圧が検出電圧以上であるときには、ボルテージディテクタは電圧を出力する。ボルテージディテクタの出力電圧と電池からの出力電圧との差によって複数のトランジスタが作動され、第１及び第２のＬＥＤ１１０、１２０に電圧が印加される。これにより、電池の電圧が２．２Ｖを超えているときには第１のＬＥＤ１１０が緑色を呈して発光し、２．２Ｖから２．１Ｖの間にあるときには第２のＬＥＤ１２０が黄色を呈して発光する。

第１及び第２のＬＥＤ１１０、１２０から照射された光は、筐体１４０に取り付けられて外面に露出する第１及び第２の導光体１１２、１２２を介して光源装置１００の外部へ投光される。

図２及び図３を用いて動作表示システムの構成について説明する。

一般にＬＥＤは図３に示すような指向特性を有する。図において楕円で結んだ等光度線３１０は、ＬＥＤから照射される光が、ＬＥＤの発光点における光度と比較して１／２の光度となる位置を表したものである。図３における漏れ光線２４０は、図２における漏れ光線２４０に対応し、光度領域線２４２は、図２における光度領域線２４２に対応する。

第１のＬＥＤ１１０は筐体１４０の内部に設けられる制御回路基板１３０に取り付けられる。第１のＬＥＤ１１０に対向して第１の導光体１１２が設けられる。

第１の導光体１１２は円柱形状であり、筐体１４０の内部から外部に円柱の軸方向へ貫通するように筐体１４０に取り付けられる。筐体１４０の外部には第１の導光体１１２が備える円形状の第１の投光面２１４が露出する。第１の導光体１１２の投光面２１４と反対側の端面は、第１のＬＥＤ１１０に対向する円形状の第１の受光面２１６である。

第１のＬＥＤ１１０から照射された光は第１の受光面２１６から第１の導光体１１２に入射する。入射した光は第１の導光体１１２の内部を通過して第１の投光面２１４から第１の導光体１１２の外部へ投光される。

第２のＬＥＤ１２０は第１のＬＥＤ１１０に隣接して制御回路基板１３０に取り付けられる。第２の導光体１２２は第１の導光体１１２と同様に円柱形状であって、筐体１４０の内部から外部へ貫通するように筐体１４０に取り付けられる。筐体１４０の外部には第２の導光体１２２が備える円形状の第２の投光面２２４が露出する。第２の導光体１２２の投光面２１４と反対側の端面は、第１のＬＥＤ１１０に対向する円形状の第２の受光面２２６である。

第２のＬＥＤから照射された光は第２の受光面２２６から第２の導光体１２２に入射する。入射した光は第２の導光体１２２の内部を通過して第２の投光面２２４から第２の導光体１２２の外部に投光される。

第１の導光体１１２の位置は、第２のＬＥＤ１２０の等光度線３１０に従って定められる。第１の導光体１１２が備える第１の受光面２１６は、第２のＬＥＤ１２０における等光度線３１０により囲まれる閉空間の中に位置しないよう配置される。すなわち、第１の受光面２１６は、第２のＬＥＤ１２０の光度が半分よりも高くなる位置には設けられない。そのため第１の受光面２１６には光度が半分以上ある光が入射することがない。このように第１の受光面２１６を配置すると、第１の受光面２１６に入射する第２のＬＥＤ１２０からの光は光度が半分以下となる。この第１の受光面２１６に入射した光は、第１の導光体１１２に導かれて第１の投光面２１４に達し、第１の投光面２１４から第１の導光体１１２の外部に投光される。このようにして、第１の投光面２１４からは使用者が視認しにくい光度の低い光が投光される。

第２の導光体１２２における第２の受光面２２６は、第２のＬＥＤ１２０の等光度線３１０の中に設けられる。すなわち、第２の受光面２２６は第２のＬＥＤ１２０の光度が半分よりも高い位置に設けられる。このように第２の受光面２２６を配置することにより、第２の受光面２２６には光度の高い光が入射して、第２の投光面２２４からは使用者が視認しやすい光度の高い光が投光される。

すなわち、第１の投光面２１４から投光される光は第２の投光面２２４から投光される光よりも光度が相対的に低い。そのため、使用者は第１の投光面２１４から光が投光されていると認識することがない。

このようにして第１の導光体１１２の位置が決定されると、上述のように第１のＬＥＤ１１０の位置が決定される。つまり、第２のＬＥＤ１２０の位置に従って第１の導光体１１２及び第２の導光体１２２の位置が定められ、それにより、第１のＬＥＤ１１０の位置が決定される。

本実施形態によれば、使用者は光っている導光体を正確に認識し、電池の残量を誤認識することなく、正確な電池の残量を把握することが可能となる。

次に、第２の実施形態について図４及び図５を用いて説明する。第１の実施形態と同様の構成については説明を省略する。

第２の実施形態では、第１及び第２の導光体４１２、４２２の側面である、第１及び第２の透過面４１５、４２５に光学処理が施される。第１及び第２の透過面４１５、４２５は、第１及び第２の導光体４１２、４２２における円柱の外周側面である。

第１及び第２の透過面４１５、４２５に対する光学処理は光を透過しない塗膜を形成することにより行われる。例えば、黒色の塗料を用いた塗装により塗膜４１８、４２８を形成する。この塗膜４１８は、第２のＬＥＤ１２０から第１の導光体４１２の第１の透過面４１５に照射される光を吸収又は反射し、第１の透過面４１５から第１の導光体４１２内部に入射する光の光度を著しく低減させる。これにより、第１の透過面４１５に入射した光が第１の投光面４１４に達して外部に投光されても、投光された光の光度は著しく小さいものとなる。つまり、使用者は第１の導光体４１２から光が投光されていると誤って認識することがない。

以上から本実施形態によれば、使用者はどのＬＥＤが点灯しているかを正確に認識することが出来、正確な電池の残量を把握することが可能となる。

なお、第２の実施形態において、光学処理は塗膜によるものでなくても良く、カバーによるものであっても良い。カバーは例えば樹脂によるチューブや、自己収縮性チューブから成る。

次に、第３の実施形態について図６を用いて説明する。第１の実施形態と同様の構成については説明を省略する。

第１の導光体６１２と第２の導光体６２２との間には、板状の遮光体６６０が設けられる。遮光体６６０は筐体１４０の内壁面に設けられ、筐体１４０の内部に向けて突出する。遮光体６６０が筐体１４０から突出する長さ、すなわち遮光体６６０の突出長さは、第１の導光体６１２及び第２の導光体６２２が筐体１４０から突出する長さよりも長い。

遮光体６６０は、第１及び第２の導光体６１２、６２２の整列する方向（図６において紙面の左右方向）に一定の厚さを有し、また紙面に垂直な方向に第１及び第２の導光体６１２、６２２が備える幅以上の幅を有する。また遮光体６６０は、第１及び第２の導光体６１２、６２２が整列する方向においては中間に設けられ、遮光体６６０の幅方向においては第１の導光体６１２が第２の導光体６２２から完全に隠れるように設けられる。

第２のＬＥＤ１２０から照射された光のうち、第１の導光体６１２の方向に照射された光は遮光体６６０に遮光される。遮光体６６０に遮光された光は、遮光体６６０に施された光学処理によって、拡散又は吸収される。光学処理は例えば黒色の塗装によって塗膜を形成することにより行われる。

また、第２のＬＥＤ１２０から射出された光のうち、遮光体６６０に衝突しない光が第１の受光面６１６及び第１の透過面６１５を照らすことがある。このとき、第１の受光面６１６及び第１の透過面６１５において照らされる位置は図３に示す第２のＬＥＤ１２０の等光度線３１０よりも外側にある。すなわち、第１の受光面６１６及び第１の透過面６１５は、第２のＬＥＤ１２０の光度が半分よりも高くなる位置には設けられない。そのため第１の受光面６１６及び第１の透過面６１５には光度が半分以上ある光が入射することがない。このように第１の受光面６１６及び第１の透過面６１５を配置すると、第１の受光面６１６及び第１の透過面６１５に入射する第２のＬＥＤ１２０からの光は光度が半分以下となる。この第１の受光面６１６及び第１の透過面６１５に入射した光は、第１の導光体６１２に導かれて第１の投光面６１４に達し、第１の投光面６１４から第１の導光体６１２の外部に投光される。

これにより、第２のＬＥＤ１２０から照射された光が第１の導光体６１０の第１の受光面６１６及び第１の透過面６１５に入射することがなくなる。つまり、使用者は第１の導光体６１２から光が投光されていると誤って認識することがない。

なお、第３の実施形態において、遮光体は第１及び第２の導光体６１２、６２２の中間ではなく、どちらかに近接して設けられても良い。意図しないＬＥＤから透過面を介して導光体に光が入射することを互いに防止することが出来る。

また、第３の実施形態において、遮光体は第１及び第２の導光体６１２、６２２の側面である、第１及び第２の透過面６１５、６２５に光を透過しない塗膜や、カバーを形成してもよい。カバーは例えば樹脂によるチューブや、自己収縮性チューブから成る。これにより、第１の透過面６１５に入射した光が第１の投光面６１４に達して外部に投光されても、投光された光の光度は著しく小さいものとなる。つまり、使用者は第１の導光体６１２から光が投光されていると誤って認識することがない。

第１の実施形態による内視鏡及び光源装置の概略図である。 第１の実施形態による動作表示システムの側面図である。 ＬＥＤの指向特性図である。 第２の実施形態による動作表示システムの側面図である。 第２の実施形態による動作表示システムにおける導光体の断面図である。 第３の実施形態による動作表示システムの側面図である。

符号の説明

１００ 光源装置
１１０ 第１のＬＥＤ
１１２ 第１の導光体
１２０ 第２のＬＥＤ
１２２ 第２の導光体
１３０ 制御回路基板
１４０ 筐体
１５０ 光源ＬＥＤ
１５４ 電池
１５６ メインスイッチ
１６０ 内視鏡

Claims (8)

1. 第１の発光体と、
   前記第１の発光体から照射された光を受光する受光面を有し、前記光を透過するように対向して設けられる柱状の導光体と、
   前記第１の発光体に隣接する第２の発光体とを備え、
   前記受光面は、前記第２の発光体が照射する光の光度が半分以下となる範囲に設けられることを特徴とする動作状態表示システム。
2. 前記導光体は、前記受光面で受光した光を外部に投光する投光面と、前記受光面及び前記投光面以外の面である透過面とをさらに有し、
   前記透過面は、前記導光体に前記透過面を介して外部から光が入らないように遮光されることを特徴とする請求項１に記載の動作状態表示システム。
3. 発光体と、
   前記発光体から照射された光を透過するように設けられる柱状体であって、前記発光体に対向して前記発光体から照射された光を受光する受光面と、前記受光面で受光した光を外部に投光する投光面と、前記受光面及び前記投光面以外の面である透過面とを有する導光体とを備え、
   前記透過面は、前記導光体に前記透過面を介して外部から光が入らないように遮光されることを特徴とする動作状態表示システム。
4. 前記透過面は塗料が塗布されることにより遮光されることを特徴とする請求項３に記載の動作状態表示システム。
5. 前記透過面は光を透過しないカバーが取り付けられることにより遮光されることを特徴とする請求項３に記載の動作状態表示システム。
6. 筐体と、
   前記筐体の内部に設けられる前記第１の発光体と、
   前記第１の発光体から照射された光を透過するようにそれぞれの前記第１の発光体に向け前記筐体から突出して設けられる第１の導光体と、
   前記第１の発光体に隣接し、前記筐体の内部に設けられる第２の発光体と、
   前記第２の発光体から照射された光を透過するように前記第２の発光体に対向して前記筐体から突出して設けられる第２の導光体と、
   前記第１の導光体と前記第２の導光体との間において前記筐体から前記筐体の内部へ向けて突出する遮光体とを備え、
   前記遮光体の前記筐体からの突出長さは、前記第１及び第２の導光体の前記筐体からの突出長さよりも長いことを特徴とする動作状態表示システム。
7. 前記第１の導光体は、前記第１の発光体から照射された光を受光する受光面と、前記受光面で受光した光を外部に投光する投光面と、前記受光面及び前記投光面以外の面である透過面とをさらに有し、
   前記受光面は、前記第２の発光体が照射する光の光度が半分以下となる範囲に設けられることを特徴とする請求項６に記載の動作状態表示システム。
8. 前記第１の導光体は、前記第１の発光体から照射された光を受光する受光面と、前記受光面で受光した光を外部に投光する投光面と、前記受光面及び前記投光面以外の面である透過面とをさらに有し、
   前記透過面は、前記導光体に前記透過面を介して外部から光が入らないように遮光されることを特徴とする請求項６に記載の動作状態表示システム。

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