DE102015104971B4 - Lastspannungssteuervorrichtung, elektronisches Endoskop und elektronisches Endoskopsystem - Google Patents

Abstract

Lastspannungssteuervorrichtung, umfassend:eine in einem Spitzenbereich (AP) der Lastspannungssteuervorrichtung angeordnete Last (108);einen in einem proximalen Endbereich der Lastspannungssteuervorrichtung angeordneten Stromversorgungsschaltkreis (150);eine in dem proximalen Endbereich der Lastspannungssteuervorrichtung angeordnete Steuerung (120, 120'); undein den Spitzenbereich (AP) mit dem proximalen Endbereich verbindendes Kabel (110),wobei das Kabel (110) eine erste Stromversorgungsleitung (110a) undeine zweite Stromversorgungsleitung (110b) umfasst, die beide zum Übertragen einer Versorgungsspannung an die Last dienen,wobei der Stromversorgungsschaltkreis (150) mindestens einen Stromversorger (P1) umfasst, der die Versorgungsspannung erzeugt und die Versorgungsspannung an die erste Stromversorgungsleitung (110a) und die zweite Stromversorgungsleitung (110b) ausgibt,wobei die Steuerung (120, 120') wie folgt arbeitet:Erhalten einer an der Last angelegten Spannung (VL) auf Grundlage einer an einen Eingangspunkt der ersten Stromversorgungsleitung (110a) angelegten Spannung (V1), eines durch die erste Stromversorgungsleitung (110a) fließenden Stroms (I1), einer an einen zweiten Eingangspunkt der zweiten Stromversorgungsleitung (110b) angelegten Spannung (V2) und eines durch die zweite Stromversorgungsleitung (110b) fließenden Stroms (I2); undAnpassen der von dem mindestens einen Stromversorger (P1) erzeugten Versorgungsspannung (V1) durch Steuern des mindestens einen Stromversorgers (P1) derart, dass die an der Last anliegende Spannung (VL) gleich einer vorbestimmten Referenzspannung (Vref) ist.

Description

• Hintergrund der Erfindung
• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lastspannungssteuervorrichtung, die eine einer Last zugeführte Spannung steuert, und insbesondere eine Lastspannungssteuervorrichtung, die eine einer Last über ein Kabel zugeführte Spannung steuert, sowie ein elektronisches Endoskop und ein elektronisches Endoskopsystem.
• Herkömmlicherweise sind elektronische Endoskope weit verbreitet, die einen Zielbereich durch Einführen einer langen schmalen Einführeinheit in eine Körperhöhle eines Patienten beobachten und erfassen können. In einem elektronischen Endoskop dieses Typs ist ein Bildaufnahmegerät (z.B. ein CCD-Bildsensor oder ein CMOS-Bildsensor) zum Erfassen des Inneren einer Körperhöhle in einem Spitzenbereich der Einführeinheit angeordnet. Die Versorgung des Bildaufnahmegeräts mit einer Versorgungsspannung erfolgt über ein langes Kabel, das von einem Stromversorgungsschaltkreis ausgeht, der in einem proximalen Endbereich des elektronischen Endoskops (z.B. einem Anschlussteil an einen Videoprozessor) oder in einem Videoprozessor angeordnet ist. In diesem Fall kann ein Spannungsabfall durch das Kabel die Bilderfassung beeinflussen und nicht vernachlässigt werden. Daher kann ein Konstrukteur in Betracht ziehen, einen Stromversorgungsschaltkreis zu konfigurieren, um eine Versorgungsspannung, zu der eine dem Spannungsabfall entsprechende Spannung im Voraus addiert wird, zu erzeugen und die Versorgungsspannung einem Bildaufnahmegerät zuzuführen. Jedoch variieren die Länge und die Spezifikationen (z.B. elektrischer Widerstand) eines Kabels, das den Stromversorgungsschaltkreis mit dem Spitzenbereich des elektronischen Endoskops verbindet, in Abhängigkeit der Art des elektronischen Endoskops. Ferner variiert der durch das Kabel verursachte Verlust in Abhängigkeit der Art des elektronischen Endoskops.
• Die provisorische japanische Patentveröffentlichung JP 2009 - 106 442 A (im Folgenden als Patentdokument 1 bezeichnet) schlägt eine Technik zum Lösen des oben beschriebenen Problems vor. In einem in Patentdokument 1 beschriebenen Endoskop wird ein einer Eigenschaft eines Kabels entsprechender Berichtigungswert im Voraus in einem Speicher gespeichert und ein an ein Bildaufnahmegerät übertragenes Signal auf Grundlage des Berichtigungswerts berichtigt (z.B. verstärkt).
• Das Dokument US 2013 / 0 083 179 A1 offenbart ein elektronisches Endoskop mit einer in einem Spitzenbereich des Endoskops angeordneten Last, einem in einem Endbereich angeordneten Stromversorgungsschaltkreis, einer in dem Endbereich angeordneten Steuerung und einem den Spitzenbereich mit dem Endbereich verbindendes Kabel. Das Kabel umfasst eine erste und eine zweite Stromversorgungsleitung, die beide zum Übertragen einer Versorgungsspannung an die Last dienen.
• Zusammenfassung der Erfindung
• Jedoch ist es bei dem in Patentdokument 1 beschriebenen Endoskop nötig, die Eigenschaft des Kabels zu messen und die gemessene Eigenschaft im Voraus zu speichern, was eine sehr mühsame Arbeit ist. Ferner ist es schwer, mit Variationen der Kabellänge und Produkteigenheiten umzugehen. Weiterhin ist es unmöglich, die Versorgungsspannung beispielsweise in Abhängigkeit eines Betriebszustands (z.B. einer Veränderung des Verbrauchsstroms) des Bildaufnahmegeräts anzupassen.
• Ein Konstrukteur könnte in Betracht ziehen, eine Rückkopplungssteuerung durch Anordnen einer Messeinheit zum Ermitteln einer an dem Bildaufnahmegerät in dem Spitzenbereich anliegenden Spannung vorzusehen. Jedoch ist dies im Hinblick auf die Kompaktheit des Spitzenbereichs nicht geeignet.
• Die vorliegende Erfindung sieht vorteilhafterweise eine Lastspannungssteuervorrichtung, ein elektronisches Endoskop und ein elektronisches Endoskopsystem vor, die einer Last eine angemessene von der Kabellänge oder Spezifikationen unabhängige Spannung zuführen können.
• Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Lastspannungssteuervorrichtung vorgesehen, umfassend: eine in einem Spitzenbereich der Lastspannungssteuervorrichtung angeordnete Last; einen in einem proximalen Endbereich der Lastspannungssteuervorrichtung angeordneten Stromversorgungsschaltkreis; eine in einem proximalen Endbereich der Lastspannungssteuervorrichtung angeordnete Steuerung; und ein den Spitzenbereich mit dem proximalen Endbereich verbindendes Kabel. Das Kabel umfasst eine erste Stromversorgungsleitung und eine zweite Stromversorgungsleitung, die beide zum Übertragen einer Versorgungsspannung an die Last dienen. Der Stromversorgungsschaltkreis umfasst mindestens einen Stromversorger, der eine Versorgungsspannung erzeugt und die Versorgungsspannung an die erste Stromversorgungsleitung und die zweite Stromversorgungsleitung ausgibt. In dieser Konfiguration arbeitet die Steuerung wie folgt: Erhalten einer an die Last angelegten Spannung auf Grundlage einer an einen Eingangspunkt der ersten Stromversorgungsleitung angelegten Spannung, eines durch die erste Stromversorgungsleitung fließenden Stroms, einer an einen Eingangspunkt der zweiten Stromversorgungsleitung angelegten Spannung und eines durch die zweite Stromversorgungsleitung fließenden Stroms; und Anpassen der durch den mindestens einen Stromversorgers erzeugten Versorgungsspannung durch Steuern des mindestens einen Stromversorgers derart, dass die an die Last angelegte Spannung im Wesentlichen gleich einer vorbestimmten Referenzspannung ist.
• Mit dieser Konfiguration ist es möglich, eine an eine Last angelegte Spannung in einem Stromversorgungsschaltkreis zu erhalten, wodurch es möglich wird, eine Versorgungsspannung mit einem hohen Grad an Genauigkeit der Last unabhängig von einer Kabellänge und Spezifikationen zuzuführen. Ferner wird es möglich, die Last stabil zu betreiben.
• Weiterhin kann durch Vorsehen einer Mehrzahl an Stromversorgungsleitungen ein Spannungsabfall reduziert werden.
• Der mindestens eine Stromversorger kann einen ersten Stromversorger und einen zweiten Stromversorger umfassen. In diesem Fall kann die erste Stromversorgungsleitung mit dem ersten Stromversorger und die zweite Stromversorgungsleitung mit dem zweiten Stromversorger verbunden sein.
• Der mindestens eine Stromversorger kann ein Einzelstromversorger sein. In diesem Fall kann der Stromversorgungsschaltkreis zusätzlich umfassen: einen ersten Widerstand, der zwischen der ersten Stromversorgungsleitung und dem Einzelstromversorger angeordnet ist; und einen zweiten Widerstand, der zwischen der zweiten Stromversorgungsleitung und dem Einzelstromversorger angeordnet ist. Die Widerstandswerte des ersten Widerstands und des zweiten Widerstands können sich voneinander unterscheiden.
• Mit dieser Konfiguration wird es möglich, die Anzahl der Teile in der Lastspannungssteuervorrichtung zu reduzieren.
• Der Stromversorgungsschaltkreis kann ferner umfassen: einen ersten Kondensator, der an einem Verbindungspunkt zwischen der ersten Stromversorgungsleitung und dem ersten Widerstand angeordnet ist; und einen zweiten Kondensator, der an einem Verbindungspunkt zwischen der zweiten Stromversorgungsleitung und dem zweiten Widerstand angeordnet ist.
• Mit dieser Konfiguration wird es möglich, den Effekt durch Rauschen zu reduzieren und eine Versorgungsspannung mit einem hohen Grad an Genauigkeit der Last zuzuführen.
• Die erste Stromversorgungsleitung und die zweite Stromversorgungsleitung können aus dem gleichen Leitungsmaterial mit gleicher Längen und gleichen Spezifikationen bestehen.
• Die Steuerung kann die an der Last anliegende Spannung aus folgendem Ausdruck erhalten: $${\text{V}}_{\text{L}}=\left({\text{l}}_2\times {\text{V}}_1-{\text{l}}_1\times {\text{V}}_2\right)/\left({\text{l}}_2-{\text{l}}_1\right)$$

  

  wobei V_L die an die Last angelegte Spannung, V₁ die an den Eingangspunkt der ersten Stromversorgungsleitung angelegte Spannung, I₁ den durch die erste Stromversorgungsleitung fließenden Strom, V₂ die an den Eingangspunkt der zweiten Stromversorgungsleitung angelegte Spannung und I₂ den durch die zweite Stromversorgungsleitung fließenden Strom bezeichnet.
• Die Steuerung kann die an der Last anliegende Spannung aus folgendem Ausdruck erhalten: $${\text{V}}_{\text{L}}=\left(\text{n}\times \text{m}\times {\text{l}}_2\times {\text{V}}_1-{\text{l}}_1\times {\text{V}}_2\right)/\left(\text{n}\times \text{m}\times {\text{l}}_2-{\text{l}}_1\right)$$

  

  wobei V_L die an die Last angelegte Spannung, V₁ die an den Eingangspunkt der ersten Stromversorgungsleitung angelegte Spannung, I₁ den durch die erste Stromversorgungsleitung fließenden Strom, V₂ die an den Eingangspunkt der zweiten Stromversorgungsleitung angelegte Spannung, I₂ den durch die zweite Stromversorgungsleitung fließenden Strom, n ein Verhältnis eines Verlusts pro Einheitslänge der ersten Stromversorgungsleitung und der zweiten Stromversorgungsleitung und m ein Verhältnis einer Länge der ersten Stromversorgungsleitung und der zweiten Stromversorgungsleitung bezeichnet.
• Das Kabel kann zusätzlich eine dritte Stromversorgungsleitung umfassen, die die Versorgungsspannung der Last zuführt.
• Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein elektronisches Endoskop vorgesehen, umfassend: eine Last, die ein Bildaufnahmegerät umfasst und die in einem Spitzenbereich des elektronischen Endoskops angeordnet ist; einen in einem proximalen Endbereich des elektronischen Endoskops angeordneten Stromversorgungsschaltkreis; eine in einem proximalen Endbereich des elektronischen Endoskops angeordnete Steuerung; und ein Kabel, das den Spitzenbereich mit dem proximalen Endbereich verbindet. Das Kabel umfasst eine erste Stromversorgungsleitung und eine zweite Stromversorgungsleitung, die beide zum Übertragen einer Versorgungsspannung an die Last dienen. Der Stromversorgungsschaltkreis umfasst mindestens einen Stromversorger, der die Versorgungsspannung erzeugt und die Versorgungsspannung an die erste Stromversorgungsleitung und die zweite Stromversorgungsleitung ausgibt. In dieser Konfiguration arbeitet die Steuerung wie folgt: Erhalten einer an die Last angelegten Spannung auf Grundlage einer an einem Eingangspunkt die erste Stromversorgungsleitung angelegten Spannung, eines durch die erste Stromversorgungsleitung fließenden Stroms, einer an einen Eingangspunkt der zweiten Stromversorgungsleitung angelegten Spannung und eines durch die zweite Stromversorgungsleitung fließenden Stroms; und Anpassen der durch den mindestens einen Stromversorger erzeugten Versorgungsspannung durch Steuern des mindestens einen Stromversorgers derart, dass die an die Last angelegte Spannung im Wesentlichen gleich einer vorbestimmten Referenzspannung ist.
• Mit dieser Konfiguration wird es möglich, eine Versorgungsspannung mit einem hohen Grad an Genauigkeit der Last unabhängig von einer Kabellänge und Spezifikationen zuzuführen, wodurch es möglich wird, die Last stabil zu betreiben.
• Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein elektronisches Endoskopsystem vorgesehen, umfassend: einen Prozessor, der einen Stromversorgungsschaltkreis und eine Steuerung umfasst; und ein mit dem Prozessor verbundenes elektronisches Endoskop. Das elektronische Endoskop umfasst: eine Last, die ein Bildaufnahmegerät umfasst; und ein Kabel, das die Last mit dem Stromversorgungsschaltkreis des Prozessors verbindet. Das Kabel umfasst eine erste Stromversorgungsleitung und eine zweite Stromversorgungsleitung, die beide zum Übertragen einer Versorgungsspannung an die Last dienen. Der Stromversorgungsschaltkreis umfasst mindestens einen Stromversorger, der eine Versorgungsspannung erzeugt und die Versorgungsspannung an die erste Stromversorgungsleitung und die zweite Stromversorgungsleitung ausgibt. In dieser Konfiguration arbeitet die Steuerung wie folgt: Erhalten einer an die Last angelegten Spannung auf Grundlage einer an einen Eingangspunkt der ersten Stromversorgungsleitung angelegten Spannung, eines durch die erste Stromversorgungsleitung fließenden Stroms, einer an einen Eingangspunkt der zweiten Stromversorgungsleitung angelegten Spannung und eines durch die zweite Stromversorgungsleitung fließenden Stroms; und Anpassen der durch den mindestens einen Stromversorger erzeugten Versorgungsspannung durch Steuern des mindestens einen Stromversorgers derart, dass die an die Last angelegte Spannung im Wesentlichen gleich einer vorbestimmten Referenzspannung ist.
• Mit dieser Konfiguration wird es möglich, eine Versorgungsspannung mit einem hohen Grad an Genauigkeit einer Last unabhängig von einer Kabellänge und Spezifikationen zuzuführen, wodurch es möglich wird, die Last stabil zu betreiben.
• Figurenliste
• 1 ist ein Blockdiagramm, das allgemein eine Konfiguration eines elektronischen Endoskopsystems gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
• 2 zeigt eine Konfiguration eines Stromversorgungsschaltkreises gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
• 3 zeigt eine Konfiguration eines Stromversorgungsschaltkreises gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
• 4 zeigt eine Konfiguration eines Stromversorgungsschaltkreises gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
• 5 zeigt eine Konfiguration eines Stromversorgungsschaltkreises gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung.
• 6 zeigt eine erfindungsgemäße Variante einer Konfiguration eines elektronischen Endoskopsystems.
• Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
• Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung, die als elektronisches Endoskopsystem mit einem Spannungslaststeuerapparat ausgeführt sind, beispielhaft unter Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben.
• Erste Ausführungsform
• 1 ist ein Blockdiagramm, das allgemein eine Konfiguration eines elektronischen Endoskopsystems 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt. Wie in 1 gezeigt ist, umfasst das elektronische Endoskopsystem 1 ein elektronisches Endoskop 100, einen elektronischen Endoskopprozessor 200 und einen Monitor 300.
• Der elektronische Endoskopprozessor 200 umfasst eine Systemsteuerung 202 und eine Zeitsteuerung 206. Die Systemsteuerung 202 steuert vollständig das gesamte elektronische Endoskopsystem 1 durch Ausführen verschiedener in einem Speicher 204 gespeicherter Programme. Ferner ändert die Systemsteuerung 202 verschiedene Einstellungen des elektronischen Endoskopsystems 1 als Reaktion auf eine Eingabe eines Benutzers (eines Bediener oder eines Assistenten), die an einem Bedienfeld 208 eingegeben worden ist. Die Zeitsteuerung 206 gibt Taktimpulse an verschiedene Schaltkreisen in dem elektronischen Endoskopsystem 1 aus, um Arbeitstakte jeweiliger Teile einzustellen.
• Der elektronische Endoskopprozessor 200 umfasst eine Lichtquelle 230, die einer LLB 102 (Lichtleitbündel) einen Weißlichtstrahl als Beleuchtungslicht des elektronischen Endoskops 100 bereitstellt. Die Lichtquelle 230 umfasst eine Lampe 232, einen Lampenstromversorger 234, eine Kondensorlinse 236 und ein Helligkeitsregelgerät 240. Die Lampe 232 ist eineLampe hoher Luminanz, die durch die Versorgung mit Antriebsstrom des Lampenstromversorgers 234 Beleuchtungslicht aussendet; sie ist beispielsweise eine Xenonlampe, eine Metallhalogenidlampe, eine Quecksilberlampe oder eine Halogenlampe. Das von der Lampe 232 abgestrahlte Beleuchtungslicht wird durch die Kondensorlinse 236 gebündelt und anschließend über das Lichtregelgerät 240 zu der LLB 102 geführt.
• Das Helligkeitsregelgerät 240 justiert die Lichtmenge des Beleuchtungslichts, die unter Kontrolle der Systemsteuerung 202 zu dem LLB 102 geführt wird, und umfasst eine Aperturblende 242, einen Motor 243 und einen Treiber 244. Der Treiber 244 erzeugt einen Antriebsstrom zum Antreiben des Motors 243 und stellt den Antriebsstrom dem Motor 243 bereit. Die Aperturblende 242 wird von dem Motor 243 angetrieben, um die Öffnung, durch die das Beleuchtungslicht tritt, zu ändern und dadurch die Lichtmenge des durch die Öffnung tretenden Beleuchtungslichts einzustellen.
• Das über ein Eingangsende des LLB 102 zu dem LLB 102 geführte Beleuchtungslicht propagiert durch das LLB 102, tritt aus einem Austrittsende des LLB 102 aus, das an einer Spitze des elektronischen Endoskops 100 angeordnet ist, und beleuchtet ein Objekt über eine Lichtzerstreuungslinse 104. Von dem Objekt reflektiertes Licht bildet ein optisches Bild auf einer Lichtempfangsfläche eines Bildaufnahmegeräts 108.
• Ein Stromversorgungsschaltkreis 150 stellt über ein Kabel 110 eine Versorgungsspannung für eine Last, wie das Bildaufnahmegerät 108, bereit, die an einem Spitzenbereich AP des elektronischen Endoskops 100 angeordnet ist. Das Bildaufnahmegerät 108 ist beispielsweise ein Einzelchip-Farb-CCD-Bildsensor (ladungsgekoppeltes Bauelement) mit einer Lichtempfangsfläche, auf der verschiedene Arten von Filtern vorgesehen sind. Entsprechend einem von einer Endoskopsteuerung 120 über ein Kabel 109 übermittelten Steuersignal erzeugt das Bildaufnahmegerät 108 dem auf die Lichtempfangsfläche gebündelten optischen Bild entsprechend ein Bildsignal für jede Farbe eines Farbfilters. Das erzeugte Bildsignal wird von der Endoskopsteuerung 120 in ein digitales Bildsignal umgewandelt und wird zu einer Bildverarbeitungseinheit 220 des elektronischen Endoskopprozessors 200 übertragen. Die Endoskopsteuerung 120 greift auf einen Speicher 114 (z.B. einen ROM oder einen nichtflüchtigen Speicher) zu, um eindeutige Informationen des elektronischen Endoskops 100 auszulesen. Die eindeutigen Informationen des elektronischen Endoskops 100, die in dem Speicher 114 gespeichert sind, umfassen beispielsweise Anzahl der Pixel, Empfindlichkeit und betriebsfähige Bildwiederholfrequenzen. Die Endoskopsteuerung 120 gibt die eindeutigen Informationen, die aus dem Speicher 114 ausgelesen sind, an die Systemsteuerung 202 aus.
• Die Systemsteuerung 202 führt verschiedene auf den eindeutigen Informationen des elektronischen Endoskops 100 basierende Operationen aus und erzeugt Steuersignale. Unter der Verwendung der erzeugten Steuersignale steuert die Systemsteuerung 202 den Betrieb und die zeitliche Koordinierung der verschiedenen Schaltkreise in dem elektronischen Endoskopprozessor 200, so dass eine für das mit dem elektronischen Endoskopprozessor 200 verbundene elektronische Endoskop 100 geeignete Verarbeitung ausgeführt werden kann. Die Zeitsteuerung 206 führt der Endoskopsteuerung 120 und der Bildverarbeitungseinheit 220 entsprechend der von der Systemsteuerung 202 vorgenommenen Zeitsteuerung Taktimpulse zu.
• Unter der Kontrolle der Systemsteuerung 202 erzeugt die Bildverarbeitungseinheit 220 des elektronischen Endoskopprozessors 200 ein Videosignal zur Monitordarstellen eines endoskopischen Bildes, das auf dem von der Endoskopsteuerung 120 des elektronischen Endoskops 100 übermittelten Bildsignal basiert, und gibt das Videosignal an den Monitor 300 aus. Der Benutzer kann beispielsweise eine Speiseröhre beobachten oder behandeln, während er ein auf dem Monitor 300 dargestelltes endoskopisches Bild betrachtet.
• Nachstehend wird die Steuerung der Versorgungsspannung durch den Stromversorgungsschaltkreis 150 gemäß der Ausführungsform unter Bezugnahme auf 2 erläutert. 2 zeigt eine der Ausführungsform entsprechende Konfiguration des Stromversorgungsschaltkreises 150. Wie in 2 gezeigt ist, umfasst der Stromversorgungsschaltkreis 150 einen ersten Stromversorger P1, einen zweiten Stromversorger P2 und einen dritten Stromversorger P3. Eine Versorgungsspannung V₁, die durch den ersten Stromversorger P1 erzeugt wird, wird dem Bildaufnahmegerät 108 über eine erste Versorgungsleitung 110a bereitgestellt. Eine Versorgungsspannung V₂, die durch den zweiten Stromversorger P2 erzeugt wird, wird dem Bildaufnahmegerät 108 über eine zweite Versorgungsleitung 110b bereitgestellt. Eine Versorgungsspannung V₃, die durch den dritten Stromversorger P3 erzeugt wird, wird dem Bildaufnahmegerät 108 über eine dritte Stromversorgungsleitung 110c bereitgestellt. Der erste Stromversorger P1, der zweite Stromversorger P2 und der dritte Stromversorger P3 werden jeweils durch die Endoskopsteuerung 120 gesteuert. Es wird darauf hingewiesen, dass sich die Spannung V₁ in dieser Ausführungsform von der Spannung V₂ unterscheidet.
• Da jede der Versorgungsleitungen 110a, 110b und 110c jeweils ein langes Kabel ist (beispielsweise mit einer Länge von einigen Metern), wird ein Spannungsabfall einer an dem Bildaufnahmegerät 108 angelegten Spannung verursacht. Die Verluste durch die Stromversorgungsleitungen 110a, 110b und 110c variieren abhängig von der Länge eines Kabels oder von Spezifikationen und der Änderung des Verbrauchsstroms im Schaltkreisbetrieb des Spitzenbereichs AP. Daher ist es schwer, eine genaue Spannung V_L zu erhalten, selbst wenn der Verbrauchsstrom des Bildaufnahmegeräts 108 und der Verlust der Stromversorgungsleitung 110a vorläufig aus den Spezifikationen im Entwurfsstadium berechnet werden.
• Die an dem Bildaufnahmegerät 108 anliegende Spannung wird unter Fokussierung auf ein System des ersten Stromversorgers P1 durch folgenden Ausdruck (1) wiedergegeben. $${\text{V}}_{\text{L}}={\text{V}}_1-{\text{R}}_1\times {\text{l}}_1$$

  

  worin R₁ den Verlust der ersten Versorgungsleitung 110a bezeichnet und durch den folgenden Ausdruck (2) erhalten wird, wobei r₁ einen Verlust pro Einheitslänge der ersten Stromversorgungsleitung 110a und L₁ die Länge der ersten Stromversorgungsleitung 110a bezeichnet. $${\text{R}}_1={\text{r}}_1\times {\text{L}}_1$$

  
• Die an dem Bildaufnahmegerät 108 anliegende Spannung V_L wird bei Fokussierung auf ein System des zweiten Stromversorgers P2 durch folgenden Ausdruck (3) erhalten. $${\text{V}}_{\text{L}}={\text{V}}_2-{\text{R}}_2\times {\text{l}}_2$$

  

  worin R₂ den Verlust der zweiten Stromversorgungsleitung 110b bezeichnet und durch den folgenden Ausdruck (4) erhalten wird, wobei r₂ einen Verlust pro Einheitslänge der zweiten Stromversorgungsleitung 110b und L₂ die Länge der zweiten Stromversorgungsleitung 110b bezeichnet. $${\text{R}}_2={\text{r}}_2\times {\text{L}}_2$$

  
• Wenn r₂=n×n und L₂=m×L₁ und die Ausdrücke (1) bis (3) nach V_L aufgelöst werden, wird der folgende Ausdruck (5) erhalten. In diesem Fall ist n das Verhältnis eines „Verlusts pro Einheitsleitung“ zwischen der ersten Stromversorgungsleitung 110a und der zweiten Stromversorgungsleitung 110b, und m bezeichnet ein Verhältnis der „Länge“ zwischen der ersten Stromversorgungsleitung 110a und der zweiten Stromversorgungsleitung 110b. $${\text{V}}_{\text{L}}=\left(\text{n}\times \text{m}\times {\text{l}}_2\times {\text{V}}_1-{\text{l}}_1\times {\text{V}}_2\right)/\left(\text{n}\times \text{m}\times {\text{l}}_2-{\text{l}}_1\right)$$

  
• In dieser Ausführungsform wird Leitungsmaterial mit den gleichen Spezifikationen für die erste Stromversorgungsleitung 110a und die zweite Stromversorgungsleitung 110b verwendet. Daher ist in dieser Ausführungsform n=m=1, und die Spannung V_L wird durch den folgenden Ausdruck (6) erhalten. $${\text{V}}_{\text{L}}=\left({\text{l}}_2\times {\text{V}}_1-{\text{l}}_1\times {\text{V}}_2\right)/\left({\text{l}}_{\text{2}}-{\text{l}}_1\right)$$

  
• Daher kann in dieser Ausführungsform durch Erhalten der an der ersten Stromversorgungsleitung 110a anliegenden Spannung V₁ und des durch die erste Stromversorgungsleitung 110a fließenden Stroms I₁ und durch Zuweisen der erhaltenen Werte zu dem oben beschriebenen Ausdruck (6) die an dem Bildaufnahmegerät 108 eigentlich anliegende Spannung erhalten werden. Die Endoskopsteuerung 120 erhält die an dem Bildaufnahmegerät 108 eigentlich anliegende Spannung V_L anhand des oben beschriebenen Ausdrucks (6) und passt eine der nachfolgend aufgezählten Größen, nämlich die Spannung V₁, den Strom I₁, die Spannung V₂ oder den Strom I₂, durch Steuern des ersten Stromversorgers P1 und/oder des zweiten Stromversorgers P2 derart an, dass die Spannung V_L gleich der Referenzspannung Vref wird. Es wird darauf hingewiesen, dass die Referenzspannung Vref eine Nennspannung des Bildaufnahmegeräts 108 ist. Die Referenzspannung Vref kann beispielsweise basierend auf den eindeutigen Informationen des elektronischen Endoskops 100 eingestellt werden, die aus dem Speicher 114 ausgelesen wurden.
• Als ein Beispiel der Steuerung des ersten Stromversorgers P1 und/oder des zweiten Stromversorgers P2 wird zuerst die von dem ersten Stromversorger P1 erzeugte Spannung V₁ festgelegt. Dann werden der durch die erste Stromversorgungsleitung 110a fließende Strom I₁ und der durch die zweite Stromversorgungsleitung 110b fließende Strom I₂ durch einen Stromdetektor (nicht gezeigt) ermittelt. Die Endoskopsteuerung 120 passt die Spannung V₂ durch Steuern des zweiten Stromversorgers P2 derart an, dass die Spannung V_L, die an dem Bildaufnahmegerät 108 anliegt, gleich der Nennspannung Vref wird oder dass sie in einem spezifizierten Wertebereich liegt, während die Spannung V₁, der Strom I₁, die Spannung V₂ und der Strom I₂ dem oben beschriebenen Ausdruck (6) zugewiesen werden. Beispielsweise wird die Spannung V₂ verringert, wenn die aus dem Ausdruck (6) erhaltene Spannung V_L größer als die Nennspannung Vref des Bildaufnahmegeräts 108 ist. Dann wird die Spannung V_L wieder aus dem Ausdruck (6) erhalten und mit der Nennspannung Vref verglichen. Anschließend wird entsprechend den Vergleichsresultaten die Spannung V₂ erhöht oder verringert, bis die Spannung V_L gleich der Nennspannung Vref wird oder in den spezifizierten Wertebereich fällt.
• In dieser Ausführungsform werden die Länge und die Spezifikationen der dritten Stromversorgungsleitung beliebig eingestellt und die Ausgangsspannung V₃ und der Strom I3 des dritten Stromversorgers P3 werden angemessen in Abhängigkeit des dem Bildaufnahmegerät 108 bereitgestellten Stroms eingestellt.
• Wie oben beschrieben, kann in dieser Ausführungsform die an dem Bildaufnahmegerät 108 eigentlich anliegende Spannung V_L an dem proximalen Ende (z.B. durch die Endoskopsteuerung 120) des elektronischen Endoskops 100 durch Bereitstellen einer Mehrzahl an Stromversorgungsleitungen zum Übertragen der Versorgungsspannung des elektronischen Endoskops 100 erhalten werden. Im Ergebnis wird es so möglich, das Bildaufnahmegerät 108 stabil zu betreiben, während die Spannung V_L mit einem hohen Grad an Genauigkeit an dem Bildaufnahmegerät 108 unabhängig von der Art des elektronischen Endoskops 100 (z.B. die Länge und die Spezifikation der Kabel) angelegt wird. Ferner ist es nicht notwendig, die Leistung der Versorgungsspannung zu erhöhen, da der Spannungsabfall an der Stromversorgungsleitung durch Verwenden einer Mehrzahl an Stromversorgungsleitungen reduziert werden kann.
• Ferner werden in dieser Ausführungsform alle Kabel, die den Stromversorgungsschaltkreis 150 mit dem Bildaufnahmegerät 108 verbinden, als Stromversorgungsleitungen verwendet, so dass die Effizienz der Stromversorgung erhöht werden kann verglichen mit dem Fall, in dem eine Signalleitung oder dergleichen separat vorgesehen ist, um die an dem Bildaufnahmegerät 108 anliegende Spannung V_L zu erfassen und dadurch eine Rückkopplung vorzunehmen. Im Ergebnis wird es auch möglich, das Bildaufnahmegerät 108 mit einem großen Strom zu versorgen und gleichzeitig eine Erhöhung des Durchmessers der Stromversorgungsleitung zu vermeiden.
• Zweite Ausführungsform
• Nachstehend wird ein elektronisches Endoskop 100A gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung beschrieben. In dem elektronischen Endoskop 100A gemäß der zweiten Ausführungsform ist nur eine Konfiguration eines Stromversorgungsschaltkreises 150A unterschiedlich von der ersten Ausführungsform, und die anderen Konfigurationen sind in der zweiten Ausführungsform die gleichen wie die der ersten Ausführungsform. Daher konzentrieren sich im Folgenden Erläuterungen über die zweite Ausführungsform auf die Besonderheit der zweiten Ausführungsform. Im Folgenden werden Elemente, die im Wesentlichen die gleichen wie die der ersten Ausführungsform sind, mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und diesbezügliche Erläuterungen werden nicht wiederholt.
• 3 stellt eine Konfiguration des Stromversorgungsschaltkreises 150A gemäß der zweiten Ausführungsform dar. Wie in 3 gezeigt, umfasst der Stromversorgungsschaltkreis 150A den ersten Stromversorger P1 und den dritten Stromversorger P3. In der zweiten Ausführungsform sind die Stromversorgungsleiten 110a und 110b mit dem ersten Stromversorger P1 verbunden (d.h. einem einzigen Stromversorger). Die Spannung VP, die durch den ersten Stromversorger P1 erzeugt wird, wird über die Stromversorgungsleitungen 110a und 110b an das Bildaufnahmegerät 108 übertragen. Die Spannung V₃, die durch den dritten Stromversorger P3 erzeugt wird, wird über die Stromversorgungsleitung 110c an das Bildaufnahmegerät 108 übertragen. Der erste Stromversorger P1 und der dritte Stromversorger P3 werden durch die Endoskopsteuerung 120 gesteuert.
• Insbesondere ist der erste Stromversorger P1 mit der ersten Stromversorgungsleitung 110a über einen ersten Widerstand PR1 und mit der zweiten Stromversorgungsleitung 110b über einen zweiten Widerstand PR2 verbunden. Die Widerstände des ersten Widerstands PR1 und des zweiten Widerstands PR2 sind unterschiedlich (PR1≠PR2). Daher unterscheidet sich der durch die erste Stromversorgungsleitung 110a fließende Strom von dem durch die zweite Stromversorgungsleitung 110b fließenden Strom.
• In dieser Ausführungsform kann die an dem Bildversorgungsgerät 108 anliegende Spannung V_L durch den oben beschriebenen Ausdruck (6) erhalten werden. Ferner kann der durch die erste Stromversorgungsleitung 110a fließende Strom I₁ und der durch die zweite Stromversorgungsleitung 110b fließende Strom I₂ jeweils durch die folgenden Ausdrücke (7) und (8) erhalten werden. $${\text{l}}_1=\left({\text{V}}_{\text{P}}-{\text{V}}_1\right)/\text{PR1}$$

  

  $${\text{l}}_2=\left({\text{V}}_{\text{P}}-{\text{V}}_2\right)/\text{PR2}$$

  
• Das bedeutet, dass der Strom I₁ und der Strom I₂ durch Ermitteln der an einem Eingangspunkt der ersten Stromversorgungsleitung 110 anliegenden Spannung V₁ und der an einem Eingangspunkt der zweiten Stromversorgungsleitung 110b anliegenden Spannung V₂ durch einen Spannungsdetektor (nicht gezeigt) erhalten werden können. Die Endoskopsteuerung 120 erhält die an dem Bildaufnahmegerät 108 anliegende Spannung V_L, indem die erfassten Spannungen V₁ und V₂ und die Ströme I₁ und I₂, die anhand der Ausdrücke (7) und (8) berechnet wurden, dem Ausdruck (6) zugewiesen werden. Anschließend passt die Endoskopsteuerung 120 die Spannung VP durch Steuern des ersten Stromversorgers P1 derart an, dass die Spannung V_L gleich der Referenzspannung Vref wird oder in einen spezifizierten Wertebereich fällt.
• Wie oben beschrieben, kann in dieser Ausführungsform, wie in der ersten Ausführungsform, die Spannung V_L mit einer hohen Genauigkeit an das Bildaufnahmegerät 108 unabhängig von der Art des elektronischen Endoskops 100 angelegt werden. Ferner ist es möglich, die Anzahl der Stromversorger im Vergleich mit der ersten Ausführungsform zu reduzieren. Im Ergebnis können so eine Verringerung der Kosten und der Anzahl der Teile sowie eine Verkleinerung des Geräts realisiert werden.
• Dritte Ausführungsform
• Nachstehend wird ein elektronisches Endoskop 100B gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung beschrieben. In dem elektronischen Endoskop 100B gemäß der dritten Ausführungsform ist nur eine Konfiguration eines Stromversorgungsschaltkreises 150B von der ersten Ausführungsform verschieden, und die anderen Konfiguration sind in der dritten Ausführungsform die gleichen wie diejenigen der ersten Ausführungsform. Daher konzentrieren sich im Folgenden Erläuterungen zur dritten Ausführungsform auf die Besonderheit der dritten Ausführungsform. Im Folgenden werden Elementen, die im Wesentlichen die gleichen wie diejenigen der ersten Ausführungsform sind, die gleichen Bezugszeichen zugewiesen, und diesbezügliche Erläuterungen werden nicht wiederholt.
• 4 zeigt eine Konfiguration des Stromversorgungsschaltkreises 150B gemäß der dritten Ausführungsform. Wie in 4 gezeigt, umfasst der Stromversorgungsschaltkreis 150B wie im Fall der zweiten Ausführungsform den ersten Stromversorger P1 und den dritten Stromversorger P3, und die erste Stromversorgungsleitung 110a und die zweite Stromversorgungsleitung 110b sind mit dem ersten Stromversorger P1 verbunden. Insbesondere ist der erste Stromversorger P1 mit der ersten Stromversorgungsleitung 110a über den ersten Widerstand PR1 und mit der zweiten Stromversorgungsleitung 110b über den zweiten Widerstand PR2 verbunden. Die Widerstandswerte des ersten Widerstands PR1 und des zweiten Widerstands PR2 unterscheiden sich voneinander (PR1≠PR2).
• In dieser Ausführungsform ist ein erster Kondensator C1 an einem Verbindungspunkt zwischen dem ersten Stromversorger 110a und dem ersten Widerstand PR1 angeordnet. Ferner ist ein zweiter Kondensator C2 an einem zweiten Verbindungspunkt zwischen der zweiten Stromversorgungsleitung 110b und dem zweiten Widerstand PR2 angeordnet. Der erste Kondensator C1 und zweite Kondensator C2 sind jeweils geerdet und dienen als Überbrückungskondensatoren, um exogenes Rauschen zu beseitigen, das auf der ersten Stromversorgungsleitung 110a und der zweiten Stromversorgungsleitung 110b erzeugt wird.
• Wie im Fall der zweiten Ausführungsform berechnet die Endoskopsteuerung 120 in der dritten Ausführungsform die Ströme I₁ und I₂ aus den Ausdrücken (7) und (8) durch Erfassen der an einem Eingangspunkt der ersten Stromversorgungsleitung 110a anliegenden Spannung V₁ und der an einem Eingangspunkt der zweiten Stromversorgungsleitung 110b anliegenden Spannung V₂ mittels eines Spannungsdetektors (nicht gezeigt). Dann erhält die Endoskopsteuerung 120 die an dem Bildaufnahmegerät 108 anliegende Spannung V_L, indem sie die erhaltenen Werte dem Ausdruck (6) zuweist, und passt die Spannung Vp durch Steuern des ersten Stromversorgers P1 derart an, dass die Spannung V_L gleich der Referenzspannung Vref wird oder in den spezifizierten Wertebereich fällt.
• Wie oben beschrieben, können mit der dritten Ausführungsform die gleichen Vorteile wie die der ersten und der zweiten Ausführungsform erreicht werden. Ferner kann Rauschen durch Vorsehen des ersten und des zweiten Kondensators C1 und C2 beseitigt werden, und die Spannungen V₁ und V₂ können genauer erfasst werden. Im Ergebnis wird es möglich, die Spannung V_L mit einem höheren Grad an Genauigkeit an das Bildaufnahmegerät 108 anzulegen.
• Vierte Ausführungsform
• Nachstehend wird ein elektronisches Endoskop 110 gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung beschrieben. In dem elektronischen Endoskop 110 gemäß der vierten Ausführungsform ist nur eine Konfiguration eines Stromversorgungsschaltkreises 150C von der ersten Ausführungsform verschieden, und die anderen Konfigurationen sind in der vierten Ausführungsform die gleichen wie diejenigen der ersten Ausführungsform. Daher konzentrieren sich im Folgenden Erläuterungen zur vierten Ausführungsform auf die Besonderheit der vierten Ausführungsform. Im Folgenden werden Elementen, die im Wesentlichen die gleichen wie diejenigen der ersten Ausführungsform sind, die gleichen Bezugszeichen zugewiesen und diesbezügliche Erläuterungen nicht wiederholt.
• 5 zeigt eine Konfiguration des Stromversorgungsschaltkreises 150C gemäß der vierten Ausführungsform. Wie in 5 gezeigt, umfasst der Stromversorgungsschaltkreis 150C gemäß der vierten Ausführungsform den ersten Stromversorger P1. Die von dem ersten Stromversorger P1 erzeugte Spannung VP wird an das Bildaufnahmegerät 108 über die erste Stromversorgungsleitung 110a, die zweite Stromversorgungsleitung 110b und die dritte Stromversorgungsleitung 110c übertragen.
• Insbesondere ist der erste Stromversorger P1 mit der ersten Stromversorgungsleitung 110a über den ersten Widerstand PR1 und mit der zweiten Stromversorgungsleitung 110b über den zweiten Widerstand PR2 verbunden. Die Widerstandswerte des ersten Widerstands PR1 und des zweiten Widerstands PR2 unterscheiden sich voneinander (PR1≠PR2). In der vierten Ausführungsform ist ein dritter Widerstand PR3 derart vorgesehen, dass der erste Stromversorger P1 mit der dritten Stromversorgungsleitung 110c über den dritten Widerstand PR3 verbunden ist. Der Widerstandswert des dritten Widerstands PR3 ist in Abhängigkeit des an das Bildaufnahmegerät 108 gelieferten Stroms geeignet eingestellt.
• Wie im Fall der zweiten Ausführungsform ermittelt in der vierten Ausführungsform die Endoskopsteuerung 120 die an dem Eingangspunkt der ersten Stromversorgungsleitung 110a anliegende Spannung V₁ und die an dem Eingangspunkt der zweiten Stromversorgungsleitung 110b anliegende Spannung V₂ und berechnet die Ströme I₁ und I₂ aus den Ausdrücken (7) und (8). Dann weist die Endoskopsteuerung 120 die erhaltenen Werte dem Ausdruck (6) zu, um die an dem Bildaufnahmegerät 108 anliegende Spannung V_L zu erhalten, und passt die Spannung V_P durch Steuern des ersten Stromversorgers P1 derart an, dass die Spannung V_L gleich der Referenzspannung Vref wird oder in den spezifizierten Wertebereich fällt.
• Wie oben beschrieben, können mit der vierten Ausführungsform die gleichen Vorteile wie in der ersten und zweiten Ausführungsform erreicht werden. Ferner kann die Anzahl der Stromversorger reduziert werden, und es können die Kosten und die Anzahl der Teile weiter verringert werden. Im Ergebnis kann so das Gerät weiter verkleinert werden. Als Maßnahmen gegen Rauschen können in dieser Ausführungsform Überbrückungskondensatoren jeweils an Verbindungspunkten zwischen den Stromversorgungsleitungen und den Widerständen wie in der dritten Ausführungsform vorgesehen werden.
• Vorstehend sind die Ausführungsformen der Erfindung erläutert worden. Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann auf verschiedene Weise innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung variiert werden. Zum Beispiel kann als Bildaufnahmegerät ein anderer Bildsensor als ein CCD (z.B. ein CMOS (komplementärer Metalloxidhalbleiter)-Bildsensor) verwendet werden. In dem Spitzenbereich AP des elektronischen Endoskops 100 können Teile, die andere Funktionen als das Bildaufnahmegerät haben, zusätzlich zu dem Bildaufnahmegerät 108 vorgesehen werden. Auch steuert in diesem Fall der Stromversorgungsschaltkreis 150 die Versorgungsspannung, die der gesamten in dem Spitzenbereich AP angeordneten Last zur Verfügung gestellt wird, auf die gleiche Weise, wie in den Ausführungsformen beschrieben.
• Der Stromversorgungsschaltkreis 150 kann in dem elektronischen Endoskopprozessor 200 vorgesehen werden, und der Stromversorgungsschaltkreis 150 kann durch die Systemsteuerung 202 anstelle der Endoskopsteuerung 120 gesteuert werden. 6 zeigt ein Beispiel einer solchen Variation des elektronischen Endoskopsystems 1. In einem in 6 gezeigten Endoskopsystem 1' ist der Stromversorgungsschaltkreis 150 in einem elektronischen Endoskopprozessor 200' vorgesehen und die Versorgungsspannung wird dem Bildaufnahmegerät 108 in dem Spitzenbereich eines elektronischen Endoskops 100' zugeführt. In diesem Fall wird der Stromversorgungsschaltkreis 150 durch eine Systemsteuerung 202' anstelle der Endoskopsteuerung 120' gesteuert.
• Das elektronische Endoskop 100 ist nicht auf eine medizinische Verwendung beschränkt, sondern kann als ein Endoskop zur industriellen Verwendung ausgeführt sein. Ferner ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine Verwendung in einem Endoskop beschränkt, sondern kann auf verschiedene Arten von Geräten mit einem Stromversorgungsschaltkreis, der eine Versorgungsspannung für eine Last über ein langes Kabel bereitstellt, angewendet werden.
• In den oben beschriebenen Ausführungsformen wird das Kabel mit der gleichen Länge und den gleichen Spezifikationen (Verlust) für die erste Stromversorgungsleitung 110a und die zweite Stromversorgungsleitung 110b verwendet; jedoch ist die Erfindung nicht auf eine solche Konfiguration beschränkt. Solange das Verhältnis (n) eines Verlustes pro Einheitslänge und das Verhältnis (m) der Länge zwischen der ersten Stromversorgungsleitung 110a und der zweiten Stromversorgungsleitung 110b bekannt sind, kann die an dem Bildaufnahmegerät 108 anliegende Spannung V_L erhalten werden. Auch werden in diesem Fall nur das Verhältnis (n) des Verlustes pro Einheitslänge und das Verhältnis (m) der Länge zwischen der ersten Stromversorgungsleitung 110a und der zweiten Stromversorgungsleitung 110b benötigt, wohingegen konkrete Werte des Verlustes pro Einheitslänge und der Länge der ersten Stromversorgungsleitung 110a und der zweiten Stromversorgungsleitung 110b nicht benötigt werden.
• In der oben beschriebenen Ausführungsform wird dem Bildaufnahmegerät 108 über drei verschiedene Stromversorgungsleitungen Strom zugeführt; jedoch ist die Erfindung nicht auf eine solche Konfiguration beschränkt. Die Erfindung kann auf eine Konfiguration angewendet werden, bei der wenigstens zwei Stromversorgungsleitungen vorgesehen sind. Die Erfindung kann auf eine Konfiguration angewendet werden, bei der vier oder mehr Stromversorgungsleitungen vorgesehen sind. In dem Fall, in dem vier oder mehr Stromversorgungsleitungen vorgesehen sind, ist es auch möglich, die an dem Bildaufnahmegerät 108 anliegende Spannung V_L aus den an zwei Stromversorgungsleitungen anliegenden Spannungen und den durch diese Stromversorgungsleitungen fließenden Strömen zu erhalten.

Claims (16)

1. Lastspannungssteuervorrichtung, umfassend: eine in einem Spitzenbereich (AP) der Lastspannungssteuervorrichtung angeordnete Last (108); einen in einem proximalen Endbereich der Lastspannungssteuervorrichtung angeordneten Stromversorgungsschaltkreis (150); eine in dem proximalen Endbereich der Lastspannungssteuervorrichtung angeordnete Steuerung (120, 120'); und ein den Spitzenbereich (AP) mit dem proximalen Endbereich verbindendes Kabel (110), wobei das Kabel (110) eine erste Stromversorgungsleitung (110a) und eine zweite Stromversorgungsleitung (110b) umfasst, die beide zum Übertragen einer Versorgungsspannung an die Last dienen, wobei der Stromversorgungsschaltkreis (150) mindestens einen Stromversorger (P1) umfasst, der die Versorgungsspannung erzeugt und die Versorgungsspannung an die erste Stromversorgungsleitung (110a) und die zweite Stromversorgungsleitung (110b) ausgibt, wobei die Steuerung (120, 120') wie folgt arbeitet: Erhalten einer an der Last angelegten Spannung (VL) auf Grundlage einer an einen Eingangspunkt der ersten Stromversorgungsleitung (110a) angelegten Spannung (V1), eines durch die erste Stromversorgungsleitung (110a) fließenden Stroms (I1), einer an einen zweiten Eingangspunkt der zweiten Stromversorgungsleitung (110b) angelegten Spannung (V2) und eines durch die zweite Stromversorgungsleitung (110b) fließenden Stroms (I2); und Anpassen der von dem mindestens einen Stromversorger (P1) erzeugten Versorgungsspannung (V1) durch Steuern des mindestens einen Stromversorgers (P1) derart, dass die an der Last anliegende Spannung (VL) gleich einer vorbestimmten Referenzspannung (Vref) ist.
2. Lastspannungssteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei: der mindestens eine Stromversorger einen ersten Stromversorger (P1) und einen zweiten Stromversorger (P2) umfasst, die erste Stromversorgungsleitung (110a) mit dem ersten Stromversorger (P1) verbunden ist, und die zweite Stromversorgungsleitung (110b) mit dem zweiten Stromversorger (P2) verbunden ist.
3. Lastspannungssteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine Stromversorger (P1) ein Einzelstromversorger ist, und wobei der Stromversorgungsschaltkreis (150) zusätzlich umfasst: einen ersten Widerstand (PR1), der zwischen der ersten Stromversorgungsleitung (110a) und dem Einzelstromversorger angeordnet ist, und einen zweiten Widerstand (PR2), der zwischen der zweiten Stromversorgungsleitung (110b) und dem Einzelstromversorger angeordnet ist, wobei sich die Widerstandswerte des ersten Widerstands (PR1) und des zweiten Widerstands (PR2) voneinander unterscheiden.
4. Lastspannungssteuervorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Stromversorgungsschaltkreis (150) zusätzlich umfasst: einen ersten Kondensator (C1), der an einem Verbindungspunkt zwischen der ersten Stromversorgungsleitung (110a) und dem ersten Widerstand (PR1) angeordnet ist, und einen zweiten Kondensator (C2), der an einem Verbindungspunkt zwischen der zweiten Stromversorgungsleitung (110b) und dem zweiten Widerstand (PR2) angeordnet ist.
5. Lastspannungssteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die erste Stromversorgungsleitung (110a) und die zweite Stromversorgungsleitung (110b) aus dem gleichen Leitungsmaterial mit gleicher Länge und gleichen Spezifikationen bestehen.
6. Lastspannungssteuervorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Steuerung (120, 120') die an der Last anliegende Spannung (VL) aus folgendem Ausdruck erhält: $${\text{V}}_{\text{L}}=\left({\text{l}}_2\times {\text{V}}_1-{\text{l}}_1\times {\text{V}}_2\right)/\left({\text{l}}_2-{\text{l}}_1\right)$$

   

   wobei V_L die an die Last angelegte Spannung, V₁ die an den Eingangspunkt der ersten Stromversorgungsleitung (110a) angelegte Spannung, I₁ den durch die erste Stromversorgungsleitung (110a) fließenden Strom, V₂ die an den Eingangspunkt der zweiten Stromversorgungsleitung (110b) angelegte Spannung und I₂ den durch die zweite Stromversorgungsleitung (110b) fließenden Strom bezeichnet.
7. Lastspannungssteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Steuerung (120, 120') die an der Last angelegte Spannung aus folgendem Ausdruck erhält: $${\text{V}}_{\text{L}}=\left(\text{n}\times \text{m}\times {\text{l}}_2\times {\text{V}}_1-{\text{l}}_1\times {\text{V}}_2\right)/\left(\text{n}\times \text{m}\times {\text{l}}_2-{\text{l}}_1\right)$$

   

   wobei V_L die an die Last angelegte Spannung, V₁ die an den Eingangspunkt der ersten Stromversorgungsleitung (110a) angelegte Spannung, I₁ den durch die erste Stromversorgungsleitung (110a) fließenden Strom, V₂ die an den Eingangspunkt der zweiten Stromversorgungsleitung (110b) angelegte Spannung, I₂ den durch die zweite Stromversorgungsleitung (110b) fließenden Strom, n ein Verhältnis eines Spannungsverlusts pro Einheitslänge zwischen der ersten Stromversorgungsleitung (110a) und der zweiten Stromversorgungsleitung (110b) und m ein Verhältnis einer Länge zwischen der ersten Stromversorgungsleitung (110a) und der zweiten Stromversorgungsleitung (110b) bezeichnet.
8. Lastspannungssteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Kabel zusätzlich eine dritte Stromversorgungsleitung (110c) umfasst, die die Versorgungsspannung der Last zuführt.
9. Elektronisches Endoskop (100, 100'), umfassend: eine ein Bildaufnahmegerät (108) umfassende Last, die in einem Spitzenbereich (AP) des elektronischen Endoskops (100, 100') angeordnet ist; einen in einem proximalen Endbereich des elektronischen Endoskops (100, 100') angeordneten Stromversorgungsschaltkreis (150); eine in einem proximalen Endbereich des elektronischen Endoskops (100, 100') angeordnete Steuerung (120, 120'); und ein den Spitzenbereich (AP) mit dem proximalen Endbereich verbindendes Kabel (110), wobei das Kabel (110) eine erste Stromversorgungsleitung (110a) und eine zweite Stromversorgungsleitung (110b) umfasst, die beide zum Übertragen einer Versorgungsspannung an die Last dienen, wobei der Stromversorgungsschaltkreis (150) mindestens einen Stromversorger (P1) umfasst, der die Versorgungsspannung erzeugt und die Versorgungsspannung an die erste Stromversorgungsleitung (110a) und die zweite Stromversorgungsleitung (110b) ausgibt, wobei die Steuerung (120, 120') wie folgt arbeitet: Erhalten einer an die Last angelegten Spannung (VL) auf Grundlage einer an einen Eingangspunkt der ersten Stromversorgungsleitung (110a) angelegten Spannung (V1), eines durch die erste Stromversorgungsleitung (110a) fließenden Stroms (I1), einer an einen Eingangspunkt der zweiten Stromversorgungsleitung (110b) anliegenden Spannung (V2 und eines durch die zweite Stromversorgungsleitung (110a) fließenden Stroms (12), und Anpassen der Versorgungsspannung, die durch den mindestens einen Stromversorger (P1) erzeugt wird, durch Steuern des mindestens einen Stromversorgers (P1) derart, dass die an die Last angelegte Spannung (VL) gleich einer vorbestimmten Referenzspannung (Vref) ist.
10. Elektronisches Endoskopsystem (1, 1'), umfassend: einen Prozessor (200, 200'), der einen Stromversorgungsschaltkreis (150) und eine Steuerung (120, 120') umfasst, und ein mit dem Prozessor (200, 200') verbundenes elektronisches Endoskop (100, 100'), wobei das elektronische Endoskop (100, 100') umfasst: eine ein Bildaufnahmegerät (108) umfassende Last, und ein die Last mit dem Stromversorgungsschaltkreis (150) des Prozessors (200, 200') verbindendes Kabel (110), wobei das Kabel (110) eine erste Stromversorgungsleitung (110a) und eine zweite Stromversorgungsleitung (110b) umfasst, die beide zum Übertragen einer Versorgungsspannung an die Last dienen, wobei der Stromversorgungsschaltkreis (150) mindestens einen Stromversorger (P1) umfasst, der die Versorgungsspannung erzeugt und die Versorgungsspannung an die erste Stromversorgungsleitung (110a) und die zweite Stromversorgungsleitung (110b) ausgibt, wobei die Steuerung (120, 120') wie folgt arbeitet: Erhalten einer an die Last angelegte Spannung (VL) auf Grundlage einer an einen Eingangspunkt der ersten Stromversorgungsleitung (110a) angelegten Spannung (V1), eines durch die erste Stromversorgungsleitung (110a) fließenden Stroms (11), einer an einen Eingangspunkt der zweiten Stromversorgungsleitung (110b) angelegten Spannung (V2) und eines durch die zweite Stromversorgungsleitung (110b) fließenden Stroms (I2); und Anpassen der durch den mindestens einen Stromversorger (P1) erzeugten Versorgungsspannung durch Steuern des mindestens einen Stromversorgers (P2) derart, dass die an die Last angelegte Spannung (VL) gleich einer vorbestimmten Referenzspannung (Vref) ist.
11. Elektronisches Endoskop (100, 100'), umfassend: ein Bildaufnahmegerät (108), das in einem Spitzenbereich (AP) des elektronischen Endoskops (100, 100') angeordnet ist; einen in einem proximalen Endbereich des elektronischen Endoskops (100, 100') angeordneten Stromversorgungsschaltkreis (150); eine in dem proximalen Endbereich des elektronischen Endoskops (100, 100') angeordnete Steuerung (120, 120'); und ein das Bildaufnahmegerät (108) mit dem Stromversorgungsschaltkreis (150) verbindendes Kabel (110), wobei das Kabel (110) eine erste Stromversorgungsleitung (110a) und eine zweite Stromversorgungsleitung (110b) umfasst, die beide zum Übertragen einer Versorgungsspannung an das Bildaufnahmegerät (108) dienen, wobei der Stromversorgungsschaltkreis (150) mindestens einen Stromversorger (P1) umfasst, der die Versorgungsspannung erzeugt und die Versorgungsspannung an die erste Stromversorgungsleitung (110a) und die zweite Stromversorgungsleitung (110b) ausgibt, wobei die Steuerung (120, 120') wie folgt arbeitet: Erhalten einer an das Bildaufnahmegerät (108) angelegten Spannung (VL) auf Grundlage einer an einen Eingangspunkt der ersten Stromversorgungsleitung (110a) angelegten Spannung (V1), eines durch die erste Stromversorgungsleitung (110a) fließenden Stroms (I1), einer an einen Eingangspunkt der zweiten Stromversorgungsleitung (110b) angelegten Spannung (V2), eines durch die zweite Stromversorgungsleitung (110b) fließenden Stroms (12), eines Widerstandes pro Einheitslänge jeweils der ersten Stromversorgungsleitung (110a) und der zweiten Stromversorgungsleitung (110b), und eines Verhältnisses einer Länge zwischen der ersten Stromversorgungsleitung (110a) und der zweiten Stromversorgungsleitung (110b); und Anpassen der Versorgungsspannung, die durch den mindestens einen Stromversorger (P1) erzeugt wird, durch Steuern des mindestens einen Stromversorgers (P1) derart, dass eine Differenz zwischen der an das Bildaufnahmegerät (108) angelegten Spannung (VL) und einer vorbestimmten Referenzspannung korrigiert ist.
12. Elektronisches Endoskop (100, 100'), umfassend: ein Bildaufnahmegerät (108); einen Stromversorgungsschaltkreis (150); ein das Bildaufnahmegerät (108) mit dem Stromversorgungsschaltkreis (150) verbindendes Kabel (110); und eine Steuerung (120, 120'), wobei das Kabel (110) eine erste Stromversorgungsleitung (110a) und eine zweite Stromversorgungsleitung (110b) umfasst, die beide zum Übertragen einer Versorgungsspannung an das Bildaufnahmegerät (108) dienen, wobei der Stromversorgungsschaltkreis (150) mindestens einen Stromversorger (P1) umfasst, der die Stromversorgungsspannung erzeugt und die Stromversorgungspannung an die erste Stromversorgungsleitung (110a) und die zweite Stromversorgungsleitung (110b) ausgibt, wobei die Steuerung (120, 120') wie folgt arbeitet: Erhalten einer an das Bildaufnahmegerät (108) angelegten Spannung (VL) auf Grundlage einer an einen Eingangspunkt der ersten Stromversorgungsleitung (110a) angelegten Spannung (V1), eines durch die erste Stromversorgungsleitung (110a) fließenden Stroms (I1), einer an einen Eingangspunkt der zweiten Stromversorgungsleitung (110b) angelegten Spannung (V2), eines durch die zweite Stromversorgungsleitung (110b) fließenden Stroms (I2), eines Widerstands pro Einheitslänge jeweils der ersten Stromversorgungsleitung (110a) und der zweiten Stromversorgungsleitung (110b), und eines Verhältnisses einer Länge zwischen der ersten Stromversorgungsleitung (110a) und der zweiten Stromversorgungsleitung (110b); und Anpassen der Versorgungsspannung, die durch den mindestens einen Stromversorger (P1) erzeugt wird, durch Steuern des mindestens einen Stromversorgers (P1) derart, dass eine Differenz zwischen der an das Bildaufnahmegerät (108) angelegten Spannung (VL) und einer vorbestimmten Referenzspannung (Vref) korrigiert ist.
13. Elektronisches Endoskop (100, 100') nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Steuerung (120, 120') die an das Bildaufnahmegerät (108) angelegte Spannung (VL) aus folgendem Ausdruck erhält: $${\text{V}}_{\text{L}}=\left(\text{n}\times \text{m}\times {\text{l}}_2\times {\text{V}}_1-{\text{l}}_1\times {\text{V}}_2\right)/\left(\text{n}\times \text{m}\times {\text{l}}_2-{\text{l}}_1\right)$$

    

    wobei V_L die an das Bildaufnahmegerät (108) angelegte Spannung bezeichnet, V₁ die an den Eingangspunkt der ersten Stromversorgungsleitung (110a) angelegte Spannung bezeichnet, I₁ den durch die erste Stromversorgungsleitung (110a) fließenden Strom bezeichnet, V₂ die an den Eingangspunkt der zweiten Stromversorgungsleitung (110b) angelegte Spannung bezeichnet, I₂ den durch die zweite Stromversorgungsleitung (110b) fließenden Strom bezeichnet, n ein Verhältnis eines Spannungsverlusts pro Einheitslänge zwischen der ersten Stromversorgungsleitung (110a) und der zweiten Stromversorgungsleitung (110b) bezeichnet, und m das Verhältnis einer Länge zwischen der ersten Stromversorgungsleitung (110a) und der zweiten Stromversorgungsleitung (110b) bezeichnet.
14. Elektronisches Endoskop (100, 100') nach Anspruch 11 oder 12, wobei die erste Stromversorgungsleitung (110a) und die zweite Stromversorgungsleitung (110b) aus dem gleichen Leitungsmaterial mit gleicher Länge und gleichen Spezifikationen bestehen.
15. Elektronisches Endoskop nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Steuerung (120, 120') die an das Bildaufnahmegerät (108) angelegte Spannung (VL) aus folgendem Ausdruck erhält: $${\text{V}}_{\text{L}}=\left({\text{l}}_2\times {\text{V}}_1-{\text{l}}_1\times {\text{V}}_2\right)/\left({\text{l}}_2-{\text{l}}_1\right)$$

    

    worin V_L die an das Bildaufnahmegerät (108) angelegte Spannung bezeichnet, V₁ die an den Eingangspunkt der ersten Stromversorgungsleitung (110a) angelegte Spannung bezeichnet, I₁ den durch die erste Stromversorgungsleitung (110a) fließenden Strom bezeichnet, V₂ die an den Eingangspunkt der zweiten Stromversorgungsleitung (110b) angelegte Spannung bezeichnet, und I₂ den durch die zweite Stromversorgungsleitung (110b) fließenden Strom bezeichnet.
16. Elektronisches Endoskop (100, 100') nach Anspruch 11 oder 12, wobei das Bildaufnahmegerät (108) ein CMOS-Bildsensor ist.

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