JPH04323531A - ランプの寿命測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば内視鏡用照明光
源装置におけるランプの寿命を測定するランプの寿命測
定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば内視鏡用光源装置には高輝度ラン
プが使用されており、一般に寿命が短い。寿命がきた高
輝度ランプはその光量が低下し、これを使用すると内視
鏡における視野が暗くなってしまう。

【０００３】従来、ビデオデッキ等でのヘッドのような
消耗部品の寿命を確認するためにその消耗部品の使用時
間を積算表示するライフメータが知られている。この従
来のライフメータは、容器中に水銀と電解液を入れ、電
界反応に伴う電解液中での水銀の移動量から、積算使用
時間が知れるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のライフメータに
は水銀を使用しているため、環境上や安全性の観点から
問題になっている。近年では、水銀の使用が制限されつ
つあり、水銀を使用しないライフメータの提供が望まれ
ている。

【０００５】本発明は前記課題に着目してなされたもの
で、その目的とするところは、水銀の使用がなく安全な
ものであり、かつランプの寿命を測定できるライフメー
タを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段および作用】第１の発明は
、ランプの点灯に応じて変わる特性を検知する特性検知
手段と、この特性検知手段で検知した前記特性の変化か
ら前記ランプの寿命を判定するランプ寿命判定手段と、
このランプ寿命判定手段でランプの寿命を判定したとき
に寿命に達したことを告知する手段とを具備したもので
ある。

【０００７】第２の発明は、ランプの点灯時のランプ特
性を検知するランプ特性検知手段と、このランプ特性検
知手段で検知した前記ランプの初期における点灯時のラ
ンプ特性から使用時のランプの点灯時のランプ特性を求
め、そのランプ特性の変化からランプの寿命を判定する
ランプ寿命判定手段と、このランプ寿命判定手段により
ランプの寿命が達したことが判定したときにその寿命が
達したことを告知する手段とを具備したものである。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は本発明の第１の実施例に係るランプの寿命
測定装置の構成を概念的に示している。１は例えば内視
鏡用照明装置に組み込まれる高輝度のランプである。こ
のランプ１の出射光Ｌは図示しない出射光学系を通じて
内視鏡のライトガイドへ入射させられるようになってい
る。ランプ１の出射光Ｌの一部はある割合で特性検知手
段としての受光素子２に入射する。受光素子２の検出信
号は増幅器３で増幅され、表示手段４に入力する。

【０００９】表示手段４は例えば視覚的な表示を行う図
１の（ｂ）で示すようなアナログ式電圧計５が利用され
る。このアナログ式電圧計５は赤と緑の部分に分けた目
盛部６があり、指針７はランプ１の寿命が来ていない使
用期間にあるときに緑の部分を指し、寿命が来ていると
きは赤の部分を指すようになっている。

【００１０】このための設定は前記増幅器３のゲインを
補正する補正手段８によって行う。すなわち、この補正
手段８は、ランプ１を新品のものに交換した時にリセッ
トする手段として用い、使用するランプ１の初期輝度お
よびその減光特性等を考慮して前記アナログ式電圧計５
の指針７が初期値を示すように設定する。

【００１１】しかして、ランプ１は使用されるに従い輝
度が次第に低下し、受光素子２の出力も低下し、アナロ
グ式電圧計５に入力する電圧もそれに応じて低下するが
、使用できる範囲にある限り、アナログ式電圧計５の指
針７は緑の部分に位置して使用可能な状態を表示する。

【００１２】しかし、ランプ１の寿命が来てその輝度が
使用不可の範囲までに低下すると、受光素子２に入射す
る受光量の減少により、ランプ１の寿命を判定され、こ
のため、アナログ式電圧計５に入力する電圧もそれに応
じて低下する。

【００１３】この点灯時のランプの特性の変化により、
表示手段としてのアナログ式電圧計５の指針７は緑の部
分から外れて赤の部分を指し、ランプ１の寿命が切れた
ことを告知する。使用者はこれを見て新しいランプ１と
交換する。指針７でそれをアナログ的に表示するので、
寿命が来る以前に容易に予想できる。

【００１４】なお、これらの代わりに、図１の（ｃ）で
示すような構成としてもよい。すなわち、受光素子２の
検出信号を増幅する増幅器３の出力をＡ／Ｄコンバータ
１１でデジタル信号に変換し、このデジタル信号をカウ
ンタ１２で演算してデジタル表示装置１３によってデジ
タル的に表示して告知する。このデジタル表示装置１３
としては、例えば７セグメントＬＥＤや液晶表示器を用
いる。

【００１５】図２は本発明の第２の実施例に係るランプ
の寿命測定装置の構成を概念的に示すものである。すな
わち、例えば内視鏡用照明装置に組み込まれる高輝度の
ランプ１の出射光Ｌは図示しない出射光学系を通じて内
視鏡のライトガイドに入射させられるようになっている
。また、ランプの特性を検知する手段は前述した実施例
と同様にランプ１の出射光Ｌの一部はある割合で受光素
子２に入射させるものとする。受光素子２の検出信号は
増幅器３で増幅される。

【００１６】増幅器３の出力は信号切換え手段１５を通
じてＡ側の端子から第１のＡ／Ｄコンバータ１６へ、Ｂ
側の端子から第２のＡ／Ｄコンバータ１７へ選択的に入
力させられる。第１のＡ／Ｄコンバータ１６の出力はメ
モリ１８に入力する。基準値設定手段１９はそのメモリ
１８に記憶したデータを利用して所定の基準値を設定す
る。

【００１７】そして、これらとともに点灯時のランプ特
性の変化からそのランプ１の寿命を判定する手段を構成
する比較手段２０は、前記基準値と第２のＡ／Ｄコンバ
ータ１７の出力値とを比較し、その出力値が基準値以下
になったら、表示手段４に表示駆動信号を送る。表示手
段４としては、例えば警告灯を点灯する等の方式が考え
られる。

【００１８】しかして、ランプ１が新品のものに交換さ
れると、信号切換え手段１５がＡ側の端子に自動的また
は手動により切り換える。このときのランプ１の光量に
応じた値をメモリ１８に記憶する。そして、図２の（ｂ
）で示すように、ランプ１の光量が５０％以下にダウン
したときが、そのランプ１の寿命とするならば、その値
を第２のＡ／Ｄコンバータ１７の出力値と比較すべき、
基準値とする。

【００１９】この設定動作が終了した後、信号切換え手
段１５がＡ側の端子に自動的または手動により切り換え
られる。通常のランプ使用に伴って点灯するランプ１の
光量がリアルタイムに検出され、第２のＡ／Ｄコンバー
タ１７を通じてその出力が比較手段２０によって前記基
準値と比較される。

【００２０】そして、ランプ１の光量が５０％以下にダ
ウンすると、比較手段２０から警告動作を駆動する信号
が表示手段４に送り、その表示手段４を駆動し、ランプ
１に寿命が来たことを警告する。

【００２１】なお、白熱球や、レーザーダイオード、Ｌ
ＥＤなどの発光素子には寿命がある。そこで、この白熱
球や発光素子の寿命カーブと、同時に点灯使用する被測
定装置のランプの寿命カーブとの対応関係の値を予めメ
モリに記憶し、その白熱球や発光素子の点灯特性が所定
の基準値になるまでの時間からランプの使用時間を算出
すれば、これより前記同様にしてランプの寿命を測定す
ることができる。

【００２２】また、この種の白熱球や発光素子は過負荷
運転すると、図３で示すように、その寿命が短くなる性
質がある。そこで、この寿命カーブを予めメモリに記憶
し、所定の基準値になるまでの時間を算出することによ
り、前述したように他のランプなどの消耗部品の寿命を
測定することがより容易に測定できる。

【００２３】図４は本発明の第３の実施例に係るランプ
の寿命測定装置の構成を概念的に示している。すなわち
、前述したような内視鏡用照明装置における高輝度のラ
ンプ２１の出射光Ｌの一部の光束から色温度センサ２２
でその分光分布を検出し、この分光分布の変化からラン
プ２１の寿命を判定しようとするものである。

【００２４】一般に、ランプ２１はその使用時間が増加
すると、図４の（ｃ）に示すように、実線で示す初期の
分光分布から点線で示す分光分布へずれる。色温度セン
サ２２はこの特性を検出するものである。

【００２５】色温度センサ２２の検出信号は増幅器２３
で増幅される。比較手段２４はこの増幅器２３の出力と
メモリ２５からの基準値出力を比較し、ランプ２１の寿
命を判定する。メモリ２５には新品時のランプ２１の色
温度を考慮してランプ２１が寿命に達した時の色温度の
値（基準値）が記憶されている。そして、比較手段２４
はこの基準値で色温度センサ２２からの検出値と比較し
、その検出値が前記基準値になったときに表示手段２６
へ表示駆動信号を出力する。表示手段２６としては、例
えば警告灯を点灯する等の方式が考えられる。

【００２６】しかして、ランプ２１が新品のものに交換
されたとき、その寿命特性に応じた基準値をメモリ２５
に記憶する。そして、ランプ２１の色温度が色温度セン
サ２２でリアルタイムに検出される。比較手段２４はそ
の色温度センサ２２の検出値が基準値になったとき、駆
動信号が出力し、表示手段２６を駆動し、ランプ２１の
寿命が来たとして告知する。

【００２７】なお、図４の（ｂ）で示すように、前記色
温度センサ２２の代りに、通常の受光素子２８とこれに
組み合わせる色温度補正用フイルタ２９を用いて任意の
波長の透過率を検出してランプ２１の特性変化を見て寿
命を測定するようにしてもよい。

【００２８】図５の（ａ）（ｂ）は本発明の第４の実施
例に係るランプの寿命測定装置を示す。これは被測定装
置における消耗部品たるランプが点灯している間、その
ランプの点灯時間に対応して点灯する発光素子、例えば
ＬＥＤ３１を設け、このＬＥＤ３１を被測定装置の測定
回路３２に接続する。つまり、ＬＥＤ３１を前述したラ
ンプの代用として用いる。これを利用してランプの特性
を間接的に検出使用とするものである。これによると、
受光素子等が測定対象の近くに設置する必要はなくなる
。

【００２９】ＬＥＤ３１の光は、光電変換手段３３によ
って電気的信号に変換される。この電気的信号は蓄積手
段３４によって蓄積され、その値に応じて電圧計等から
なる表示手段３５が前記ランプの積算使用時間を表示す
る。なお、抵抗等により表示手段３５のフルスケールを
調整できるようになっている。

【００３０】前記光電変換手段３３としては、図５の（
ｂ）で示すようなフォトトランジスタ３６でもよいし、
ＣｄＳなどのような光抵抗素子でもよい。フォトトラン
ジスタ３６を用いた場合、その電流化された検出信号は
増幅器３７で適宜増幅され、抵抗ＲとコンデンサＣとか
らなる蓄積手段３４によって積分され、前記ランプへの
通電時間を経過時間として記憶する。そして、表示手段
３５にその積算経過時間の値を表示する。抵抗等により
表示手段３５のフルスケールを調整する。

【００３１】なお、ＬＥＤ３１からの光をフイルタなど
で減光してフォトトランジスタ３６に入射させるように
してもよい。また、被測定装置のランプを前記ＬＥＤ３
１の代わりに直接に使用すれば、その発光素子を省略で
きる。さらには被測定装置における消耗部品たるランプ
が点灯している間、そのランプの点灯時間に対応して点
灯する前記発光素子、例えばＬＥＤ３１の特性変化を検
出して測定対象のランプの寿命を間接的に判定するよう
にしてもよい。

【００３２】図５の（ｃ）は、光電変換手段と蓄積手段
の変形例を示すものである。すなわち、これは被測定装
置における消耗部品としてのランプの光を直接またはそ
のランプの点灯時間に対応して点灯する発光素子等の光
を受ける光電変換手段として、銀塩フイルムＡＧとこの
円前面に設けた減光フイルタＦとを重ねて構成したもの
とした。

【００３３】一般に、銀塩フイルムＡＧは、露光される
に従ってその電気的抵抗が増大する。つまり、光電変換
と同時に、その露光量（入射光量と時間との積）として
積分・蓄積機能があり、ここでは、これをランプの点灯
に応じて変わる特性を検知する手段とランプの寿命を判
定する手段に利用するものである。

【００３４】そこで、この銀塩フイルムＡＧに定電圧電
源４１を接続してその電池銀塩フイルムＡＧの電気抵抗
の増加に伴う電圧降下をアンプ４２で増幅して出力し、
その値から表示手段で積算使用時間の値を表示する。

【００３５】図５の（ｄ）は前述した銀塩フイルムＡＧ
の露光量に応じて電気抵抗が変化する特性を利用する構
成において、表示手段に複数のバー部分４５に分割した
液晶装置（ＬＣＤ）４６を用いた例であり、その各バー
部分４５にステップ表示として使用経過時間を点灯表示
する。点灯するバー部分４５の数でランプの使用経過時
間が知れる。

【００３６】なお、被測定回路が、ヒータ、ランプなど
の発熱体を含む場合は、ポジスタ、白金抵抗体等の感熱
センサを用いて通電時間を検出する手段を構成すること
ができる。また、変換回路中に抵抗体を入れ、その発熱
量を通電時間として利用するようにしてもよい。

【００３７】図５の（ｅ）は、使用するに従いランプ電
圧が徐々に増加するランプの特性を利用した実施例を示
すものである。これは被測定装置の消耗部品であるラン
プ５１の両端の電圧を検出し、新品のランプ５１に交換
した時にその初期電圧をメモリ５２に書き込み、リアル
タイムで検出されるランプ電圧と前記記憶された初期電
圧とを引算器５３で引き算し、その引算器５３の出力を
Ａ／Ｄコンバータ５４で３ビットの２進信号としてこれ
により表示手段５５を駆動する。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、ランプの
点灯特性またはそれに応じて特性が変るものを用いてラ
ンプの寿命を測定するから、水銀の使用がなく安全なも
のであり、かつランプの寿命を測定できるライフメータ
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係るランプの寿命測定
装置の概略的な構成の説明図である。

【図２】本発明の第２の実施例に係るランプの寿命測定
装置を示し、（ａ）はその概略的な構成の説明図、（ｂ
）はランプの使用時間に対する減光特性を示す特性図で
ある。

【図３】一般的な受光素子の寿命特性を示す図である。

【図４】本発明の第３の実施例に係るランプの寿命測定
装置を示し、（ａ）はその概略的な構成の説明図、（ｂ
）はその変形例を示す説明図、（ｃ）はランプの使用時
間に対する分光分布の変化を示す特性図である。

【図５】（ａ）（ｂ）は本発明の第４の実施例に係るラ
ンプの寿命測定装置を示し、（ｃ）（ｄ）（ｅ）はそれ
ぞれ異なる変形例を示す説明図である。

【符号の説明】

１…ランプ、２…受光素子、３…増幅器、４…表示手段
、５…アナログ式電圧計、８…補正手段、２１…ランプ
、２２…色温度センサ、２４…比較手段、２６…表示手
段、３１…ＬＥＤ、３３…光電変換手段、３４…蓄積手
段、３５…表示手段、３６…フォトトランジスタ、４６
…液晶装置、５１…ランプ、ＡＧ…銀塩フイルム。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ランプの点灯に応じて変わる特性を検
   知する特性検知手段と、この特性検知手段で検知した前
   記特性の変化から前記ランプの寿命を判定するランプ寿
   命判定手段と、このランプ寿命判定手段でランプの寿命
   を判定したときに寿命に達したことを告知する手段とを
   具備したことを特徴とするランプの寿命測定装置。
2. 【請求項２】　　ランプの点灯時のランプ特性を検知す
   るランプ特性検知手段と、このランプ特性検知手段で検
   知した前記ランプの初期における点灯時のランプ特性か
   ら使用時のランプの点灯時のランプ特性を求め、そのラ
   ンプ特性の変化からランプの寿命を判定するランプ寿命
   判定手段と、このランプ寿命判定手段によりランプの寿
   命が達したことが判定したときにその寿命が達したこと
   を告知する手段とを具備したことを特徴とするランプの
   寿命測定装置。