JP2009160258A - ファイバースコープの情報告知機構 - Google Patents

Abstract

【課題】ファイバースコープを用いて内視鏡観察を行っている使用者に電池残量に関わる情報を確実に告知する。
【解決手段】ファイバースコープ１０の操作部１４に光源ユニット１２を着脱自在に装着する。光源ユニット１２に設けられた照明用のＬＥＤ１６からの光をスコープ本体１１に配設されたライトガイドを介して挿入部１３の先端まで伝送し、その先端から照射する。光源ユニット１２に照明用ＬＥＤ１６の他に、警告表示装置２２として警告用ＬＥＤを設ける。照明用ＬＥＤ１６および警告用ＬＥＤを駆動するＬＥＤドライブ回路１９においてバッテリ１８の電圧をモニタし、その値が所定値以下のときに警告用ＬＥＤを点灯する。光源ユニット１２において、光源ユニット１２を操作部１４に装着したとき、警告用ＬＥＤがファイバースコープ１０の接眼部１５と同じ方向を向くように配置する。
【選択図】図１

Description

本発明は、内視鏡において使用者に情報を告知するための情報告知機構に関する。

ファイバースコープを用いた携帯内視鏡においては、照明用の電源として電池が用いられ、被写体観察中の電池切れを防止するために、電池残量が少ないことを使用者に告知するための装置を一般に備える。告知装置としては、所定の基準値よりも電池電圧が低下したときに、液晶パネルへ消耗状態を表示したり発光ダイオードの点灯を変化させたりするものが知られている（引用文献１）。
特開２０００−１３７１７１号公報

しかし、従来の告知装置は内視鏡観察中の使用者に情報を告知をすることを前提としていないため、接眼部を覗き込んでいる使用者は告知装置の表示を見ることはできず、内視鏡観察中の使用者に電池電圧が所定値以下となったことを告知することはできない。

本発明は、ファイバースコープを用いて内視鏡観察を行っている使用者に電池残量に関わる情報を確実に告知することを目的とする。

本発明のファイバースコープの情報告知機構は、電池残量に関わる情報を取得する手段と、この情報に基づく告知を行う告知手段とを備え、告知手段は、一方の眼でファイバースコープを覗く使用者によってその告知が視認できるように構成されたことを特徴としている。

告知は例えば、ファイバースコープから照射される照明光の色を変化させることにより行われる。照明光の色は、例えば照明光に特定の色の光を加えることにより変化する。このとき、情報告知機構は、特定の色の光を照射する告知用の光源を備え、この告知用の光源からの光が照明光に加色されるとともに、パイロットランプとして外部に照射される。告知用の光源は、例えば外部へ直接光を照射する位置に設けられ、告知用の光源からの光はライトガイドを通して照明光に加えられる。あるいは、告知用の光源は、例えば照明光を照射する照明用の光源に隣接して配置され、告知用の光源からの光はライトガイドを通して外部へと照射される。また外部へ照射される告知用の光源からの光は、使用者の他方の眼で視認可能な方向に照射されることが好ましい。

照明光は色の異なる複数の光源からの光で合成され、照明光の色の変化は、複数の光源の中の特定の光源の照射を減少または増加することにより行われる。

告知手段は告知用の光源を備え、告知用の光源は、使用者の他方の眼で視認可能な所定の位置に配置される。またファイバースコープはスコープ本体に着脱自在に装着される光源ユニットを備えることが好ましく、光源ユニットは例えば照明用の光源と告知用の光源とを備え、光源ユニットをスコープ本体に装着した際、告知用の光源は上記所定の位置に配置されることが好ましい。

本発明によれば、ファイバースコープを用いて内視鏡観察を行っている使用者に電池残量に関わる情報を確実に告知することができる。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図１は、第１実施形態におけるファイバースコープの構成を示すブロック図である。

ファイバースコープ１０は携帯内視鏡であり、スコープ本体１１と、光源およびその電源が格納された光源ユニット１２とから主に構成される。スコープ本体１１は、可撓性を備えた管状の挿入部１３と、挿入部１３が接続され使用者が把持し操作する操作部１４と、操作部１４に設けられる接眼部１５とから構成される。

従来周知のように、スコープ本体１１内には挿入部１３の先端から接眼部１５へとイメージガイド（図示せず）が配設され、挿入部１３の先端の映像は、イメージガイドを通して接眼部１５において観察される。また、スコープ本体１１内には、挿入部１３の先端から操作部１４へとライトガイド（図示せず）が配設され、操作部１４には光源ユニット１２が着脱自在に装着される。すなわち、光源ユニット１２からの光は、ライトガイドを介して挿入部１３の先端まで伝送され、挿入部１３の先端から照明光として照射される。

光源ユニット１２は、例えばＬＥＤ１６などの照明用光源（例えば白色光源）が設けられる光源部１７と、電源としてのバッテリ１８とＬＥＤ１６等の駆動を制御するＬＥＤドライブ回路１９とを搭載するユニット本体２０とから構成される。光源部１７は、光源ユニット１２が操作部１４に装着された際、操作部１４内に挿入され、照明用ＬＥＤ１６はライトガイドへと光を供給する。

また、光源ユニット１２には、照明用ＬＥＤ１６を点灯させるためのスイッチ（ＳＷ）２１と使用者に電池残量が少ないことを警告する警告表示装置２２とを備える。本実施形態において警告表示装置２２は、例えばＬＥＤなどの光源であり、その点灯はＬＥＤドライブ回路１９によって制御される。また、スイッチ２１は、ＬＥＤドライブ回路１９のメインスイッチに対応する。

光源ユニット１２は、操作部１４の側面に例えばバヨネット機構やネジマウント機構等を用いて装着される。このとき、警告表示装置２２は、接眼部１５と同じ方向を向くように配置される。すなわち、光源ユニット１２をスコープ本体１１に装着して、使用者が接眼部１５を一方の眼で覗くとき、光源ユニット１２に設けられた警告表示装置２２が使用者側を向き、使用者が他方の眼で観察可能な位置（視野内）に警告表示装置２２は配置される。

図２は、光源ユニット１２に設けられた電子回路の構成を示すブロック図である。なお、図２において、バッテリ１８、メインスイッチ２１、照明用ＬＥＤ１６、警告表示装置であるＬＥＤ（以下警告用ＬＥＤ２２と表記）を除いた構成が図１におけるＬＥＤドライブ回路１９に相当する。

ＬＥＤドライブ回路１９は、電源回路を構成する昇圧型のＤＣ／ＤＣコンバータＩＣ３０を備え、バッテリ１８からメインスイッチ２１を介して電力が供給される。メインスイッチ２１がオン状態とされると、バッテリ１８からの電圧はＤＣ／ＤＣコンバータＩＣ３０、コイル３１、パワートランジスタ３２等の作用により昇圧され、昇圧された電圧は照明用ＬＥＤ１６に印加される。

また、照明用ＬＥＤ１６へ供給される電流は、カソード端子側電圧をＤＣ／ＤＣコンバータＩＣ３０にフィードバックすることにより一定値に維持される。すなわち、ＤＣ／ＤＣコンバータＩＣ３０の出力端子５からはベース電流が供給される。出力端子５の出力はＤＣ／ＤＣコンバータＩＣ３０の端子１にフィードバックされる電圧により制御され、端子１の入力電圧が低いほど、出力端子５の出力オンデューティー比が大きく設定される。したがって、端子１の入力電圧が低いほど１周期においてパワートランジスタ３２のベース電圧がハイとされる期間（パワートランジスタ３２がオン状態とされる期間）が長く設定され、これにより照明用ＬＥＤ１６へ供給される電流が一定値に維持される。

また、照明用ＬＥＤ１６に印加される昇圧電圧は、警告用ＬＥＤ２２に印加され、警告用ＬＥＤ２２のカソード側は電圧検出回路３３を介してアース線に接続される。電圧検出回路３３は、バッテリ１８の残量に関わる情報を、バッテリ１８の両極間の電圧（Ｖ_ＤＤ、Ｖ_ＳＳ）を検知することにより得、その値に基づいて警告用ＬＥＤ２２の点灯を制御する回路であり、その回路構成は図３に示される。

図３に示されるように、電圧検出回路３３には、所定の基準電圧を生成する基準電圧生成回路３３０が設けられる。バッテリ１８から入力される入力電圧（Ｖ_ＤＤ−Ｖ_ＳＳ）（ここではＶ_ＤＤに等しい）は所定の抵抗比で分圧され、その値がコンパレータ３３１において基準電圧と比較される。

コンパレータ３３１は、バッテリ１８の電圧の分圧値が基準電圧よりも低く電池残量が少ないと判定したときに、警告用ＬＥＤ２２のカソード端子に接続されたｎチャンネルＦＥＴ３３２のゲートをＨＩとし、ドレイン、ソース間に電流が流れる。これにより電池電圧が基準電圧よりも低くなると警告用ＬＥＤ２２が点灯する。なお、分圧値が基準電圧値以上のときには電池残量は十分であり、ＦＥＴ３３２はオフ状態とされ警告用ＬＥＤ２２は消灯されている。

以上のように、第１実施形態によれば、バッテリ電圧から電池残量に関わる情報を得、これに基づいて電池残量が少ないときに電池残量が少ないことを、警告用の光源を点灯することによりファイバースコープ使用者に告知することができる。特に、本実施形態では、警告用の光源が、ファイバースコープの接眼部と同じ方向を向くように配置され、使用者が一方の眼でファイバースコープを覗き込んでいるときにも、他方の眼で警告用の光源の点灯を確認することができるので、内視鏡観察中においても、電池残量の低下を警告し、その交換を促すことができる。これにより、より確実に内視鏡観察中に照明光が電池切れにより消灯してしまうことを防止できる。

次に、図４を参照して本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態のファイバースコープの構成は、光源ユニットの一部の構成が第１実施形態と異なるものの、その他の構成は第１実施形態と同様であるので、同一の構成には同一参照番号を用い、その説明を省略する。

第２実施形態では、電池残量が少ないときに、警告用の光源からの光を照明用光源の光に混ぜて照明光の色を変化させ、内視鏡観察中の使用者に電池残量が少ないことを告知する。なお、電池残量に関連する情報を検出し、警告用の光源を点灯する構成に関しては第１実施形態と同様である。

図４に示されるように、第２実施形態の光源ユニット４０は、第１実施形態と同様に光源部１７に設けられた照明用ＬＥＤ１６と、警告用ＬＥＤ２２と、これらの駆動を制御するＬＥＤドライブ回路１９と、電力を供給するバッテリ１８と、メインスイッチ２１とを備える。警告用ＬＥＤ２２は、光源ユニット４０のケーシング内の壁面近傍に配置され、警告用ＬＥＤ２２から照射される光の一部はケーシング壁面に設けられた窓４２を通して直接外部へと照射される。

また、光源ユニット４０には例えば光ファイバーからなるライトガイド４３が配設され、警告用ＬＥＤ２２の光の一部は、例えばライトガイド４３を介して光源部１７まで導かれる。すなわち、警告用ＬＥＤ２２の光の一部は照明用ＬＥＤ１６からの照明光とともにスコープ本体１１側のライトガイドに入射し、挿入部１３の先端から照明光とともに照射される。

なお、警告用の光源であるＬＥＤ２２には、照明光用の光源（例えば白色光源）であるＬＥＤ１６とは異なり、例えば緑や、オレンジ、赤など特定の色の光源が用いられる。したがって、挿入部１３の先端から照射される照明光は、警告用光源ＬＥＤ２２からの光により加色されその色が変化し、その変化はイメージガイドを通して内視鏡観察をしている使用者に視認される。

以上のように、第２実施形態においても、電池残量が少ないときなどに照明光の色を変化させることにより、ファイバースコープを覗き込んでいる使用者にも確実に告知・警告を行うことができる。また、警告用の光源からの光はファイバースコープの外部にも表示を行うので、使用者はファイバースコープを覗き込まなくとも告知表示を認識することができる。なお、警告用光源の位置を第１実施形態と同様に、内視鏡観察中の使用者が観察に使用していない方の眼で観察できる位置に配置してより確実な告知を行う構成とすることもできる。

なお図５に、第２実施形態の変形例を示す。変形例の光源ユニット４０’では、警告用ＬＥＤ２２が光源部１７に隣接するユニット本体内に配置される。警告用ＬＥＤ２２からの光の一部は光源部１７に設けられた図示しない窓を通して照明用ＬＥＤ１６の光と共にスコープ本体１１のライトガイドに入射され、また一部はライトガイド４３’を介して、光源ユニット４０’のケーシングに設けられた警告表示窓４２を通して外部へと照射される。このような構成によっても第２実施形態と同様の効果を得ることができる。

次に図６〜図９を参照して本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態では第２実施形態と同様に照明光の色を変化させることにより使用者に告知を行うが、第２実施形態とは異なり、警告用の光源は用いず、照明用光源の色を直接変化させることにより照明光の色を変化させている。

図６は、第３実施形態の光源ユニット５０の全体的な構成を示すブロック図である。なお、スコープ本体１１（図１参照）の構成は第１、第２実施形態と変わらない。

光源ユニット５０の光源部１７には、複数の色の光を加色して白色光を生成する光源、例えばＲＧＢ３チップＬＥＤ５１が搭載される。ＲＧＢ３チップＬＥＤ５１は、バッテリ１８からの電力に基づき３チップＬＥＤドライブ回路５２により駆動制御され、そのオン／オフはメインスイッチ２１によって操作される。なお、光源の色はＲＧＢに限定されるものではない。

図７は、３チップＬＥＤドライブ回路５２の概略的な構成を示すブロック図である。３チップＬＥＤドライブ回路５２は、メインスイッチ２１を介してバッテリ１８と接続され、更にＲＧＢ３チップＬＥＤ５１に接続される。なお、図６では、模式的にメインスイッチ２１とバッテリ１８とが３チップＬＥＤドライブ回路５２とそれぞれ独立に接続されて描かれている。

３チップＬＥＤドライブ回路５２は、電圧検出回路３３と、ＲＧＢ３チップＬＥＤ５１のＲＧＢ光源各々を駆動するためのＤＣ／ＤＣコンバータ５３、５４、５５を備える。本実施形態では、例えばＲ光の光源の光量を制御して照明光の色を変化させるため、Ｇ光源、Ｂ光源を駆動するＤＣ／ＤＣコンバータ５４、５５の回路構成は同一であり、図８にその構成を示す。

ＤＣ／ＤＣコンバータ５４、５５の基本的な構成は、図２の昇圧型のＤＣ／ＤＣコンバータＩＣ３０を用いた構成と同様であり、バッテリ１８からの電圧はＤＣ／ＤＣコンバータＩＣ３０、コイル３１、パワートランジスタ３２等の作用により昇圧され、昇圧された電圧はＲＧＢ３チップＬＥＤ５１のＧ光源ＬＥＤ＿ＧおよびＢ光源ＬＥＤ＿Ｂに印加される。また、Ｇ光源ＬＥＤ＿ＧおよびＢ光源ＬＥＤ＿Ｂへ供給される電流は、カソード端子側電圧をＤＣ／ＤＣコンバータＩＣ３０にフィードバックすることにより一定値に維持される。

次に図９に、Ｒ光源を駆動するＤＣ／ＤＣコンバータ５３の回路構成を示す。ＤＣ／ＤＣコンバータ５３の構成も略ＤＣ／ＤＣコンバータ５４、５５の基本的な構成と同様であるが、ＤＣ／ＤＣコンバータ５３では、パワートランジスタ３２のコレクタ端子にＰＮＰ型トランジスタ５３０（消灯スイッチ）のエミッタ端子が接続され、ＰＮＰ型トランジスタ５３０のベース端子は電圧検出回路３３の出力端子ＯＵＴに接続される。また、ＰＮＰ型トランジスタ５３０のコレクタ端子は接地される。

すなわち、第１実施形態において説明したように、電圧検出回路３３は、バッテリ１８の電圧が所定値以下となると、ｎチャンネルＦＥＴ３３２のゲートをＨＩとするため、ドレイン、ソース間に電流が流れることが可能となり、ＰＮＰ型トランジスタ５３０はオン状態とされ、それ以外のときにはオフ状態とされる。したがって、バッテリ１８の電圧が所定値以下となると、ＲＧＢ３チップＬＥＤ５１のＲ光源のみが消灯され、ＲＧＢ３チップＬＥＤ５１からの照明光の色が変化する。

以上により、第３実施形態によれば、照明用光源の色を変化させることにより、ファイバースコープを覗き込んでいる内視鏡観察中の使用者にも電池残量が少ないことを確実に告知することができる。

なお、第３実施形態では、Ｒ光源を消灯したが他の色の光源でもよく、完全に消灯せず光量を落とすだけでもよい。また逆に光量を増大させることも可能であり、点滅させることも可能である。更に、複数の光源間においてこれらの制御を組み合わせることも可能である。

第１実施形態におけるファイバースコープの構成を示すブロック図である。 第１実施形態における光源ユニットの電気的な構成を示す回路図である。 電圧検出回路の構成を示す回路図である。 第２実施形態における光源ユニットの構成を示すブロック図である。 第２実施形態の変形例における光源ユニットの構成を示すブロック図である。 第３実施形態の光源ユニットの構成を示すブロック図である。 第３実施形態の３チップＬＥＤドライブ回路の構成を示すブロック図である。 Ｇ光源、Ｂ光源に用いられるＤＣ／ＤＣコンバータの構成を示す回路図である。 Ｒ光源に用いられるＤＣ／ＤＣコンバータの構成を示す回路図である。

符号の説明

１０ ファイバースコープ（携帯内視鏡）
１２ 光源ユニット
１５ 接眼部
１６ 照明用ＬＥＤ
１８ バッテリ
１９ ＬＥＤドライブ回路
２２ 警告表示装置（警告用ＬＥＤ）
３３ 電圧検知回路
４０、４０’ 光源ユニット
４３、４３’ ライトガイド
５０ 光源ユニット
５１ ＲＧＢ３チップＬＥＤ
５２ ３チップＬＥＤドライブ回路
５３ Ｒ光源用ＤＣ／ＤＣコンバータ
５４ Ｇ光源用ＤＣ／ＤＣコンバータ
５５ Ｂ光源用ＤＣ／ＤＣコンバータ
５３０ 消灯スイッチ

Claims (11)

1. 電池残量に関わる情報を取得する手段と、前記情報に基づく告知を行う告知手段とを備え、前記告知手段は、一方の眼でファイバースコープを覗く使用者によって前記告知が視認できるように構成されることを特徴とするファイバースコープの情報告知機構。
2. 前記告知が前記ファイバースコープから照射される照明光の色を変化させることにより行われることを特徴とする請求項１に記載の情報告知機構。
3. 前記照明光の色が、前記照明光に特定の色の光を加えることにより変化することを特徴とする請求項２に記載の情報告知機構。
4. 前記情報告知機構が、前記特定の色の光を照射する告知用の光源を備え、前記告知用の光源からの光が前記照明光に加色されるとともに、パイロットランプとして外部に照射されることを特徴とする請求項３に記載の情報告知機構。
5. 前記告知用の光源が前記外部へ直接光を照射する位置に設けられ、前記告知用の光源からの光がライトガイドを通して前記照明光に加えられることを特徴とする請求項４に記載の情報告知機構。
6. 前記告知用の光源が前記照明光を照射する照明用の光源に隣接して配置され、前記告知用の光源からの光がライトガイドを通して前記外部へ照射されることを特徴とする請求項４に記載の情報告知機構。
7. 前記外部へ照射される前記告知用の光源からの光が、使用者の他方の眼で視認可能な方向に照射されることを特徴とする請求項５または６の何れか一項に記載の情報告知機構。
8. 前記照明光が色の異なる複数の光源からの光で合成され、前記照明光の色の変化が、前記複数の光源の中の特定の光源の照射を減少または増加することにより行われることを特徴とする請求項２に記載の情報告知機構。
9. 前記告知手段が告知用の光源を備え、前記告知用の光源が、使用者の他方の眼で視認可能な所定の位置に配置されることを特徴とする請求項１に記載の情報告知機構。
10. 前記ファイバースコープがスコープ本体に着脱自在に装着される光源ユニットを備え、前記光源ユニットが照明用の光源と前記告知用の光源とを備え、前記光源ユニットを前記スコープ本体に装着した際、前記告知用の光源が前記所定の位置に配置されることを特徴とする請求項９に記載の情報告知機構。
11. 請求項１〜１０の何れか一項に記載の情報告知機構を搭載した携帯内視鏡。
    

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