JP2018121300A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＣＣＤイメージセンサに供給する電圧が強制的に遮断された場合でも、不慮の故障を防ぐことができる撮像装置を提供する。【解決手段】ＣＣＤイメージセンサ２２に供給する第１の電圧（ＶＨ）を生成し電源供給ライン５６に供給するＣＣＤ電源５１と、ＣＣＤイメージセンサ２２に第２の電圧レベル（ＶＤＤ＿１）の駆動パルスを提供するＨ−Ｄｒ回路５４と、第２の電圧レベルより高い第３の電圧（ＶＤＤ）を生成するＶＤＤ電源５２と、アノードがＶＤＤ電源５２にカソードが電源供給ライン５６にそれぞれ接続され、第４の電圧（ＶＤＤ−０．６Ｖ）を生成し電源供給ライン５６に印加する電圧調整ダイオード５５ａと、を具備する。【選択図】図２

Description

本発明は、撮像装置に関し、特に、固体撮像素子を備える撮像装置に関する。

被検体の内部の被写体を撮像する内視鏡、及び、内視鏡により撮像された被写体の観察画像を生成する画像処理装置等を具備する内視鏡システムが、医療分野及び工業分野等において広く用いられている。

このような内視鏡システムにおける内視鏡としては、固体撮像素子として、例えばＣＣＤイメージセンサを採用し、このＣＣＤイメージセンサから出力される撮像信号を後段の画像処理装置に対して伝送する内視鏡が広く知られている。

上述したＣＣＤイメージセンサは、一般に、所定の電源（ＣＣＤ電源）の供給を受けると共に、所定の制御信号（例えば、ＣＣＤ駆動パルス信号）を受けて駆動されるようになっている。

ここで、ＣＣＤイメージセンサおよびその周辺ＩＣ（駆動回路等）は、適正な電源シーケンスを遵守しないと故障に至る虞があることが知られている。すなわち、ＣＣＤイメージセンサを稼働するためのＣＣＤ電源をオフする際、オフした状態においてＣＣＤイメージセンサにＣＣＤ駆動パルス信号が供給されてしまうと、当該ＣＣＤイメージセンサが故障する虞があることが知られている。

一方、上述のごときＣＣＤ電源を強制的に遮断する場合（または意図せずに遮断される場合）、ＣＣＤ電源と同時にＣＣＤ駆動パルス信号を止めることは困難であることも知られている。この場合、ＣＣＤイメージセンサおよび周辺ＩＣにおいては電源立下りシーケンスが遵守されず、すなわち、電源立下りシーケンスに不備が生じることになり、これに起因してＣＣＤイメージセンサが故障する虞があった。

斯様な課題に対して、特許第４６４８７１７号明細書（特許文献１）においては、ＶＳＵＢ電圧レベルを監視し、ＶＳＵＢ電圧レベルを所定値と比較し、正常または異常を判定する技術が示されている。

この特許文献１に記載の技術では、ＶＳＵＢ電圧レベルが異常であると判定した際、ＣＣＤ駆動パルス信号の供給を停止し、ＣＣＤ出力信号を所定のレベルに制御するようになっている。

特許第４６４８７１７号明細書

しかしながら、特許文献１に記載の技術は、ＶＳＵＢ電圧を監視し状態を判定することによりＣＣＤ駆動パルス信号の停止制御を行うものである。このとき、ＣＣＤ電源が遮断された後、監視するＶＳＵＢ電圧の状態を判定するまでには一定以上の時間を要することが考えられる。

この場合、ＶＳＵＢ電圧の判定が確定するまでの間（このときＣＣＤ電源はすでに遮断されている）において、ＣＣＤイメージセンサにはＣＣＤ駆動パルス信号が依然として供給され続けてしまう虞がある。そしてこの状況が続いた場合、ＣＣＤイメージセンサにおける素子自体の動作を完全に保証することが困難になる虞があった。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、ＣＣＤイメージセンサに供給する電圧が強制的に遮断された場合でも、不慮の故障を防ぐことができる撮像装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様の撮像装置は、電源供給ラインを通じて所定電圧の供給を受けることにより稼働する撮像素子と、前記撮像素子に供給する前記所定電圧としての第１の電圧を生成すると共に、出力端が前記電源供給ラインに接続される第１の電源部と、前記撮像素子に第２の電圧レベルの駆動パルスを提供する駆動パルス部と、前記第２の電圧レベルより高い第３の電圧を生成し出力する第２の電源部と、前記第２の電源部の出力端に接続され、前記第３の電圧に基づいて前記電源供給ラインに印加するための第４の電圧を生成し、前記電源供給ラインに印加するよう制御する電圧調整部と、を具備する。

本発明によれば、ＣＣＤイメージセンサに供給する電圧が強制的に遮断された場合でも、不慮の故障を防ぐことができる撮像装置を提供することができる。

図１は、本発明の第１の実施形態の内視鏡を含む内視鏡システムの構成を示す図である。 図２は、第１の実施形態の内視鏡を含む内視鏡システムの電気的な構成を示すブロック図である。 図３は、第１の実施形態の内視鏡における撮像素子および周辺の電源回路の構成を示すブロック図である。 図４は、第１の実施形態の内視鏡において、ＣＣＤ電源からの電源供給が遮断された際におけるＣＣＤ電源電圧、ＶＤＤ電源電圧、Ｈ−Ｄｒ電源電圧の推移の一例を示した図である。 図５は、第１の実施形態の内視鏡において、ＣＣＤ電源からの電源供給が遮断された際におけるＣＣＤ電源電圧、ＶＤＤ電源電圧、Ｈ−Ｄｒ電源電圧の推移の他の例を示した図である。 図６は、従来の内視鏡における撮像素子および周辺の電源回路の構成を示すブロック図である。 図７は、従来の内視鏡において、ＣＣＤ電源およびＨ−Ｄｒ電源に係る正常電源シーケンスの例を示した図である。 図８は、従来の内視鏡において、ＣＣＤ電源が遮断された際におけるＣＣＤ電源電圧、Ｈ−Ｄｒ電源電圧の推移の一例を示した図である。 図９は、従来の内視鏡において、ＣＣＤ電源が遮断された際におけるＣＣＤ電源電圧、Ｈ−Ｄｒ電源電圧の推移の他の例を示した図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態の撮像装置（内視鏡）を含む内視鏡システムの構成を示す図であり、図２は、第１の実施形態の撮像装置（内視鏡）を含む内視鏡システムの電気的な構成を示すブロック図である。

なお、本実施形態においては、撮像装置として、固体撮像素子（ＣＣＤイメージセンサ）を有し被検体の内部の被写体を撮像する内視鏡を例に挙げて説明する。

図１、図２に示すように、本第１の実施形態の撮像装置（内視鏡）を有する内視鏡システム１は、被検体の観察し撮像する内視鏡２と、当該内視鏡２に接続され前記撮像信号を入力し所定の画像処理を施すビデオプロセッサ３と、被検体を照明するための照明光を供給する光源装置４と、撮像信号に応じた観察画像を表示するモニタ装置５と、を有している。

内視鏡２は、被検体の体腔内等に挿入される細長の挿入部６と、挿入部６の基端側に配設され術者が把持して操作を行う内視鏡操作部１０と、内視鏡操作部１０の側部から延出するように一方の端部が設けられたユニバーサルコード１１と、を有して構成されている。

挿入部６は、先端側に設けられた硬質の先端部７と、先端部７の後端に設けられた湾曲自在の湾曲部８と、湾曲部８の後端に設けられた長尺かつ可撓性を有する可撓管部９と、を有して構成されている。

前記ユニバーサルコード１１の基端側にはコネクタ１２が設けられ、当該コネクタ１２は光源装置４に接続されるようになっている。すなわち、コネクタ１２の先端から突出する流体管路の接続端部となる口金（図示せず）と、照明光の供給端部となるライトガイド口金（図示せず）とは光源装置４に着脱自在で接続されるようになっている。

さらに、前記コネクタ１２の側面に設けた電気接点部には接続ケーブル１３の一端が接続されるようになっている。そして、この接続ケーブル１３には、例えば内視鏡２における撮像素子（ＣＣＤイメージセンサ）２２（図２参照）からの撮像信号を伝送する信号線が内設され、また、他端のコネクタ部はビデオプロセッサ３に接続されるようになっている。

なお、前記コネクタ１２には、ＡＦＥ（図示せず）、ＦＰＧＡ２５、ＣＣＤ電源５１、ＶＤＤ電源５２、Ｈ−Ｄｒ電源５３、Ｈ−Ｄｒ回路５４、電圧調整部５５（電圧調整ダイオード５５ａ）および、当該内視鏡２における固有の所定ＩＤ情報を記憶した記憶部（図示せず）等（図２参照）が配設されている（これら各構成要素については、後に詳述する）。

ここで、本実施形態の内視鏡２の構成を説明するに先立って、本願発明の課題を明確にするために、ＣＣＤイメージセンサおよび周辺ＩＣ（駆動回路等）において電源立下りシーケンスに不備が生じた際におけるＣＣＤイメージセンサに係る不具合に関して説明する。

上述したように、ＣＣＤイメージセンサおよびその周辺ＩＣ（駆動回路等）は、適正な電源シーケンスを遵守しないと故障に至る虞があることから、一般に電源シーケンスは厳格に制御されるようになっている。

図６は、従来の内視鏡における撮像素子および周辺の電源回路の構成を示すブロック図であり、図７は、従来の内視鏡において、ＣＣＤ電源およびＨ−Ｄｒ電源に係る正常電源シーケンスの例を示した図である。

図６に示すように、今、ＣＣＤイメージセンサ１２２に対してＣＣＤ電源電圧ＶＨ（１２Ｖ）が供給される内視鏡を考える。この内視鏡は、いわゆるＶＤＤ電源において生成されたＶＤＤ（５Ｖ）を受けて、新たなＶＤＤ電圧（ＶＤＤ＿１）生成するレギュレータ（Ｈ−Ｄｒ電源）１５３を有するものとする。

なお、この図６に示す内視鏡においてこの新たなＶＤＤ電圧（ＶＤＤ＿１）は、たとえばＣＣＤ駆動パルス信号を生成するＨ−Ｄｒ回路１５４に供給するための電圧（３．３Ｖ）とする。

さらに、ＣＣＤイメージセンサ１２２には、上述したＨ−Ｄｒ回路１５４において生成されたＣＣＤ駆動パルス信号（３．３Ｖ）が供給されるようになっている。なお、Ｈ−Ｄｒ回路１５４は、前記レギュレータ（Ｈ−Ｄｒ電源）１５３において生成された（ＶＤＤ＿１；３．３Ｖ）を受けて、図示しないタイミング調整部等から入力したタイミングパルスに応じた前記ＣＣＤ駆動パルス信号を生成し、ＣＣＤイメージセンサ１２２に向けて送出するようになっている。

このような構成をなす従来の内視鏡においては、一般に、ＣＣＤ電源およびＨ−Ｄｒ電源等の電源に対しては適切な電源シーケンスが施されるようになっている。

図７は、このような従来の内視鏡において、ＣＣＤ電源およびＨ−Ｄｒ電源に係る正常電源シーケンスの例を示した図である。

図７に示すように、この種の内視鏡においては、ＣＣＤ電源をオフする際には、Ｈ−Ｄｒ回路１５４の電源であるＨ−Ｄｒ電源１５３のオフ動作を行った後に、当該ＣＣＤ電源をオフするように制御される。

すなわち、Ｈ−Ｄｒ回路１５４はＣＣＤイメージセンサ１２２に供給するＣＣＤ駆動パルス信号の発生源であるが、当該Ｈ−Ｄｒ回路１５４の電源であるＨ−Ｄｒ電源１５３（ＶＤＤ＿１を生成し出力）のオフ動作を行った後に、当該ＣＣＤ電源（ＶＨを生成し出力する）をオフするように制御されるようになっている。

これは、ＣＣＤ電源をオフする際、ＣＣＤイメージセンサ自体に電源が供給されない状態において当該ＣＣＤイメージセンサにＣＣＤ駆動パルス信号が供給されてしまうと、ＣＣＤイメージセンサが故障する虞があることから、電源シーケンスは厳格に制御されなければならないからである。

しかしながら、以下に示すような状況の場合、電源シーケンスが遵守されない虞がある。

図８は、従来の内視鏡において、ＣＣＤ電源が遮断された際におけるＣＣＤ電源電圧、Ｈ−Ｄｒ電源電圧の推移の一例を示した図であり、図９は、従来の内視鏡において、ＣＣＤ電源が遮断された際におけるＣＣＤ電源電圧、Ｈ−Ｄｒ電源電圧の推移の他の例を示した図である。

ＣＣＤイメージセンサ１２２にＣＣＤ電源電圧ＶＨを供給するＣＣＤ電源を強制的に遮断する場合（または意図せずに遮断される場合）、当該ＣＣＤ電源と同時に、ＣＣＤイメージセンサ１２２に供給されるＣＣＤ駆動パルス信号（Ｈ−Ｄｒ電源１５３からＶＤＤ＿１の供給を受けるＨ−Ｄｒ回路１５４から出力される）の供給を止めることは困難である。

例えば、上述したように、特許第４６４８７１７号明細書（特許文献１）においては、ＶＳＵＢ電圧レベルを監視し、ＶＳＵＢ電圧レベルが異常と判定した際、ＣＣＤ駆動パルス信号を停止し、ＣＣＤ出力信号を所定のレベルにする制御を行うようになっている。

しかしながら、特許第４６４８７１７号明細書に記載の技術は、ＶＳＵＢ電圧を監視・判定することによりＣＣＤ駆動パルス信号の停止制御を行うものであるが、ＣＣＤ電源が遮断された後、監視するＶＳＵＢ電圧の判定までには一定以上の時間を要することが考えられる。

すなわちこの場合は、図８に示すように、ＣＣＤ電源が遮断されＣＣＤ電源電圧ＶＨがオフするように変移し始めるタイミングにおいても、Ｈ−Ｄｒ電源１５３はオフせずに一定時間ほど引き続き稼働することとなる。

このとき、図８に示すように、ＣＣＤ電源電圧ＶＨが低下する一方で、Ｈ−Ｄｒ電源電圧ＶＤＤ＿１は維持され、結果としてＨ−Ｄｒ電源電圧ＶＤＤ＿１がＣＣＤ電源電圧ＶＨを上回る期間（図８中、時間“Ｔ”）が生じ得る。

ここで、この時間“Ｔ”の間、Ｈ−Ｄｒ電源電圧ＶＤＤ＿１の供給を受けたＨ−Ｄｒ回路１５４からはＣＣＤ駆動パルス信号が出力されたままの状態となり、電源供給を受けないＣＣＤイメージセンサ１２２にＣＣＤ駆動パルス信号が供給されるとＣＣＤイメージセンサ１２２自体が故障する虞があることが知られている。

一方、図９に示すように、特許第４６４８７１７号明細書に記載の技術を用いて、ＣＣＤ電源が遮断されＣＣＤ電源電圧ＶＨがオフするように変移し始めるタイミングとほぼ同じタイミングにおいて、Ｈ−Ｄｒ電源１５３をオフすることができたとする。

しかしながら、この場合であっても、ＣＣＤ電源ラインおよびＨ−Ｄｒ電源ラインでは負荷回路の時定数の違いにより電圧減衰カーブの特性に影響がおよぶことが想定され、すなわち図９に示すように、結果としてＨ−Ｄｒ電源電圧ＶＤＤ＿１がＣＣＤ電源電圧ＶＨを上回る期間（図９中、時間“Ｔ”）が生じ得る。

この場合においても、当該時間“Ｔ”の間、Ｈ−Ｄｒ電源電圧ＶＤＤ＿１の供給を受けたＨ−Ｄｒ回路１５４からはＣＣＤ駆動パルス信号が出力され得る状態となり、上記図８の場合と同様に、電源供給をなされていない状態にあるＣＣＤイメージセンサ１２２に対して、短期間とはいえＣＣＤ駆動パルス信号が供給されるこことなり、やはりＣＣＤイメージセンサ１２２自体が故障する虞があるといえる。

図２に戻って、内視鏡２は、挿入部６の先端部７に配設された、被写体像を入光するレンズを含む対物光学系２１と、対物光学系２１における結像面に配設された撮像素子（ＣＣＤイメージセンサ）２２と、を備える。

また内視鏡２は、ＣＣＤイメージセンサ２２から延出され、当該撮像素子２２から挿入部６、操作部１０、ユニバーサルコード１１を経て、コネクタ１２に至るまで配設されたケーブル２３を備える。

さらに内視鏡２は、ケーブル２３の後端側であってコネクタ１２に配設された、ＡＦＥ（図示せず）、ＦＰＧＡ２５、ＣＣＤ電源５１、ＶＤＤ電源５２、Ｈ−Ｄｒ電源５３、Ｈ−Ｄｒ回路５４、電圧調整部５５（電圧調整ダイオード５５ａ）および、当該内視鏡２における固有の所定ＩＤ情報を記憶した記憶部（図示せず）等（図２参照）等を有する。

ＣＣＤイメージセンサ２２は、上述したように本実施形態においてはＣＣＤイメージセンサにより構成される固体撮像素子である。ＣＣＤイメージセンサ２２は被写体を光電変換し所定の撮像信号を後段に向けて（ケーブル２３を経由して）出力するようになっている。

また、本実施形態においてＣＣＤイメージセンサ２２は、ＣＣＤ電源５１から供給されるＣＣＤ電源電圧ＶＨ（１２）を供給電源として稼働するようになっている。

ケーブル２３は、ＣＣＤイメージセンサ２２を制御するための各種駆動信号（ＣＣＤ駆動パルス信号等）を伝送する駆動信号ライン、ＣＣＤ電源５１から供給されるＣＣＤ電源電圧ＶＨ、およびＶＤＤ電源５２から供給されるＨ−Ｄｒ電源電圧ＶＤＤ＿１を伝送する電源供給ライン５６、並びに、ＣＣＤイメージセンサ２２から出力される撮像信号を伝送する撮像信号ライン等を内包するケーブルであり、本実施形態においては、ＣＣＤイメージセンサ２２からコネクタ１２に至るまで配設されている。

ＦＰＧＡ２５は、いわゆるＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）により構成され、ビデオプロセッサ３からの動作制御を受け、各種のタイミング調整を行うタイミング調整部２５ａを形成する。

ＦＰＧＡ２５におけるタイミングパルス調整部２５ａは、Ｈ−Ｄｒ回路５４に向けて所定のタイミングパルスを送出するほか、ＣＣＤイメージセンサ２２の駆動に係る各種のタイミングパルス信号を送出する。

また、本実施形態の内視鏡システム１は、当該内視鏡２に接続され前記撮像信号を入力し所定の画像処理を施すビデオプロセッサ３を備える。

本実施形態においてビデオプロセッサ３は、内視鏡２からの撮像信号を入力し、所定の画像処理を施す画像処理部３１と、画像処理部３１において処理された撮像信号をモニタ装置５に向けて出力処理するための映像出力部３２と、内視鏡２に対して各種動作制御信号を送出する動作制御部３３と、ビデオプロセッサ３内の各種回路に供給する電源電圧および内視鏡２における各種電源部に対して供給するための電源電圧を生成する電源部３４と、を備える。

＜ＣＣＤイメージセンサおよび各種電源の制御＞
次に、本実施形態における撮像素子（ＣＣＤイメージセンサ２２）および周辺の電源回路の構成について、図２に加え図３を参照して詳しく説明する。

図３は、第１の実施形態の内視鏡における撮像素子および周辺の電源回路の構成を示すブロック図である。

図２、図３に示すように、ＣＣＤ電源５１は、ビデオプロセッサ３に設けられた電源部３４からの電源電圧を受けてＣＣＤイメージセンサ２２に供給するためのＣＣＤ電源電圧ＶＨ（１２Ｖ）を生成し、電源供給ライン５６に向けて出力するようになっている。なお上述したように、本実施形態においてＣＣＤイメージセンサ２２は、ＣＣＤ電源５１から供給されるＣＣＤ電源電圧ＶＨ（１２）を電源として稼働するようになっている。

ここで、ＣＣＤ電源５１は、前記撮像素子（ＣＣＤイメージセンサ２２）に供給する所定電圧としての第１の電圧（ＣＣＤ電源電圧ＶＨ）を生成すると共に、出力端が前記電源供給ライン５６に接続される第１の電源部としての役目を果たす。

ＶＤＤ電源５２は、ビデオプロセッサ３に設けられた電源部３４からの電源電圧を受けてＣＣＤイメージセンサ２２の駆動に供するＶＤＤ電圧を生成し、図示しない電源供給ラインに向けて出力すると共に、各種回路に供給する。

すなわちＶＤＤ電源５２は、生成したＶＤＤ電圧（５Ｖ）をＨ−Ｄｒ電源５３に供給すると共に、電圧調整部５５（電圧調整ダイオード５５ａ）に供給するようになっている。

なお、当該ＶＤＤ電源５２において生成するＶＤＤ電圧は、本実施形態においては（５Ｖ）とするが、後述するように、電圧調整ダイオード５５ａの順方向降下電圧、ＣＣＤ端子の定格等を考慮して決定することが望ましい。少なくともＶＤＤ電圧は、電圧調整ダイオード５５ａの出力電圧がＨ−Ｄｒ電源電圧ＶＤＤ＿１より高く、かつ、ＣＣＤ電源電圧ＶＨより低くなるように設定されることが要件となる。

ここでＶＤＤ電源５２は、第２の電圧（後述するＨ−Ｄｒ電源５３において生成する電圧ＶＤＤ＿１）レベルより高い第３の電圧（ＶＤＤ電圧）を生成し出力する第２の電源部としての役目を果たす。

Ｈ−Ｄｒ電源５３は、ＶＤＤ電源５２において生成されたＶＤＤ（５Ｖ）を受けて、新たなＶＤＤ電圧（ＶＤＤ＿１）生成するレギュレータである。なお、本実施形態においては、この新たなＶＤＤ電圧（ＶＤＤ＿１）として、たとえばＣＣＤ駆動パルス信号を生成するＨ−Ｄｒ回路５４に供給するための電圧（３．３Ｖ）を想定する。

ここでＨ−Ｄｒ電源５３は、前記第２の電源部（ＶＤＤ電源５２）の出力端に接続され、入力した前記第３の電圧（ＶＤＤ）から第２の電圧（ＶＤＤ＿１）を生成し、駆動パルス部（Ｈ−Ｄｒ回路５４）に向けて当該第２の電圧（ＶＤＤ＿１）を出力する第３の電源部としての役目を果たす。

Ｈ−Ｄｒ回路５４は、前記Ｈ−Ｄｒ電源５３において生成された（ＶＤＤ＿１；３．３Ｖ）を受けて、タイミングパルス調整部２５ａから入力したタイミングパルス（３．３Ｖ）に応じたＣＣＤ駆動パルス信号（３．３Ｖ）を生成し、出力端からＣＣＤイメージセンサ２２に向けて送出するようになっている。

Ｈ−Ｄｒ回路５４の出力端はＣＣＤイメージセンサ２２における所定の入力端子に接続される。また、Ｈ−Ｄｒ回路５４の出力端から送出される前記ＣＣＤ駆動パルス信号は３．３Ｖのパルス信号であり、ＣＣＤイメージセンサ２２における所定の入力端子に入力するようになっている。

ここでＨ−Ｄｒ回路５４は、ＣＣＤイメージセンサ２２に第２の電圧（ＶＤＤ＿１）レベルの駆動パルスを提供する駆動パルス部としての役目を果たす。

一方、本願発明を特徴づける電圧調整部５５は、図２に示すように、一端がＶＤＤ電源５２の出力端に接続され、他端はＣＣＤ電源５１の出力端でもある電源供給ライン５６に接続される。

この電圧調整部５５は、本実施形態においては図２、図３に示すように電圧調整ダイオード５５ａにより構成される。この電圧調整ダイオード５５ａは、いわゆるＰＮダイオードであり、当該電圧調整ダイオード５５ａのアノードはＶＤＤ電源５２の出力端に接続され、カソードはＣＣＤ電源５１のＣＣＤ電源電圧ＶＨが供給される電源供給ライン５６に接続されるようになっている。

これにより、前記電源供給ライン５６には、ＣＣＤ電源５１からＣＣＤ電源電圧ＶＨが供給されているか否かに拘わらず、ＶＤＤ電源５２において生成されるＶＤＤ電圧が、電圧調整ダイオード５５ａを介して印加可能となっている。

なお、電圧調整ダイオード５５ａは、上述したようにＰＮダイオードであって順方向降下電圧を生じるため、電源供給ライン５６に印加される電圧は、実際には、ＶＤＤ電圧（５Ｖ）−０．６Ｖ程度の電圧となる。

ここで、電圧調整部５５（電圧調整ダイオード５５ａ）は、前記第２の電源部（ＶＤＤ電源５２）の出力端に接続され、前記第３の電圧（ＶＤＤ電圧）に基づいて電源供給ライン５６に印加するための第４の電圧（例えば、ＶＤＤ電圧−ダイオードの順方向降下電圧）を生成し、当該電源供給ライン５６に印加するよう制御する電圧調整部としての役目を果たす。

また、電圧調整ダイオード５５ａにおいて生成する前記第４の電圧（ＶＤＤ電圧−ダイオードの順方向降下電圧）は、ＣＣＤ電源５１において生成する前記第１の電圧（ＣＣＤ電源電圧ＶＨ）より低く、かつ、Ｈ−Ｄｒ電源５３において生成する前記第２の電圧（ＶＤＤ＿１）より高い電圧であることを要件とする。

ここで上述したように、本実施形態においては、前記電源供給ライン５６には、ＣＣＤ電源５１からＣＣＤ電源電圧ＶＨが供給されているか否かに拘わらず、ＶＤＤ電源５２において生成されるＶＤＤ電圧（第３の電圧）に基づいて電圧調整ダイオード５５ａにおいて生成された第４の電圧、例えば、ＶＤＤ電圧−ダイオードの順方向降下電圧が印加可能となっている。

さらに本実施形態において当該電圧調整ダイオード５５ａの出力である第４の電圧は、上述したようにＣＣＤ電源５１において生成する前記第１の電圧（ＣＣＤ電源電圧ＶＨ）より低く、かつ、Ｈ−Ｄｒ電源５３において生成する前記第２の電圧（ＶＤＤ＿１）より高い電圧であることを要件とするので、たとえ、電源供給ライン５６に対してＣＣＤ電源５１からのＣＣＤ電源電圧ＶＨの供給が遮断されたとしても、電源供給ライン５６には、第２の電圧（ＶＤＤ＿１）より高い電圧である第４の電圧（例えば、ＶＤＤ電圧−ダイオードの順方向降下電圧）が印加されることとなる。

これにより、ＣＣＤイメージセンサ２２の電源電圧であるＣＣＤ電源電圧ＶＨを生成するＣＣＤ電源５１が、強制的にその稼働が停止され、または意図しないタイミングにおいて遮断されることにより当該ＣＣＤ電源電圧ＶＨが降下し、かつ、ＣＣＤイメージセンサ２２に対しては第２の電圧（ＶＤＤ＿１）のＣＣＤ駆動パルス信号が供給され続けている状態においても、電源供給ライン５６には、少なくとも当該第２の電圧（ＶＤＤ＿１）より高い電圧である第４の電圧（例えば、ＶＤＤ電圧−ダイオードの順方向降下電圧）が印加されているので、ＣＣＤイメージセンサ２２の不慮の故障を防ぐことができる。

なお上述したように、ＶＤＤ電源５２において生成するＶＤＤ電圧は、本実施形態においては（５Ｖ）とするが、電圧調整ダイオード５５ａの出力電圧である前記第４の電圧が前記第１の電圧（ＣＣＤ電源電圧ＶＨ）より低く、かつ、前記第２の電圧（ＶＤＤ＿１）より高い電圧であることを満たすことを前提に、当該電圧調整ダイオード５５ａの順方向降下電圧、ＣＣＤ端子の定格等を考慮して決定することが望ましい。

＜本実施形態の作用＞
以下、本実施形態の内視鏡２におけるＣＣＤ電源５１が強制的にその稼働が停止され、または意図しないタイミングにおいて遮断された際の電源供給ライン５６に印加される電圧の状況を図４または図５を参照して具体的に説明する。

図４は、第１の実施形態の内視鏡において、ＣＣＤ電源からの電源供給が遮断された際におけるＣＣＤ電源電圧、ＶＤＤ電源電圧、Ｈ−Ｄｒ電源電圧の推移の一例を示した図であり、図５は、第１の実施形態の内視鏡において、ＣＣＤ電源からの電源供給が遮断された際におけるＣＣＤ電源電圧、ＶＤＤ電源電圧、Ｈ−Ｄｒ電源電圧の推移の他の例を示した図である。

図４に示すように、ＣＣＤ電源５１、ＶＤＤ電源５２およびＨ−Ｄｒ電源５３が共に稼働状態であるときは、電源供給ライン５６には、ＣＣＤ電源５１からＣＣＤ電源電圧ＶＨが供給され、一方、ＣＣＤイメージセンサ２２にはＨ−Ｄｒ回路５４からのＣＣＤ駆動パルス信号が供給されている。

いま、ＣＣＤ電源５１、ＶＤＤ電源５２およびＨ−Ｄｒ電源５３が共に稼働状態のときに、ＣＣＤ電源５１が強制的にその稼働が停止したとする。このときＣＣＤ電源５１からのＣＣＤ電源電圧ＶＨは降下を始めるが、Ｈ−Ｄｒ回路５４からのＣＣＤ駆動パルス信号はいまだ出力を維持したままであるとする。

ここで図４に示すように、本実施形態においては電源供給ライン５６に電圧調整ダイオード５５ａにおいて生成される前記第４の電圧（例えば、ＶＤＤ電圧−ダイオードの順方向降下電圧）が印加されている。

当該電圧調整ダイオード５５ａの出力である第４の電圧は、上述したようにＣＣＤ電源５１において生成する前記第１の電圧（ＣＣＤ電源電圧ＶＨ）より低く、かつ、Ｈ−Ｄｒ電源５３において生成する前記第２の電圧（ＶＤＤ＿１）より高い電圧であることを要件とするので、ＣＣＤ電源電圧ＶＨが降下を続け十分に低下したとしても、電源供給ライン５６には、第２の電圧（ＶＤＤ＿１）、すなわち、ＣＣＤ駆動パルス信号の電圧より高い電圧である前記第４の電圧（例えば、ＶＤＤ電圧−ダイオードの順方向降下電圧）がＣＣＤイメージセンサ２２への供給電圧として印加された状態となっている。

なお、ＶＤＤ電源５２がオフし、当該ＶＤＤ電源５２から出力する第３の電圧（ＶＤＤ）が降下しても、当該ＶＤＤ電圧に基づいて生成される第２の電圧（ＶＤＤ＿１）も併せて降下するため、電源供給ライン５６に印加されるＣＣＤイメージセンサ２２への供給電圧が、ＣＣＤ駆動パルス信号の電圧を下回ることは無い。

このように、ＣＣＤイメージセンサ２２の電源電圧であるＣＣＤ電源電圧ＶＨを生成するＣＣＤ電源５１が、強制的にその稼働が停止され、または意図しないタイミングにおいて遮断されることにより当該ＣＣＤ電源電圧ＶＨが降下し、かつ、ＣＣＤイメージセンサ２２に対しては第２の電圧（ＶＤＤ＿１）のＣＣＤ駆動パルス信号が供給され続けている状態においても、電源供給ライン５６には、少なくとも当該第２の電圧（ＶＤＤ＿１）より高い電圧である第４の電圧（例えば、ＶＤＤ電圧−ダイオードの順方向降下電圧）が印加されているので、ＣＣＤイメージセンサ２２の不慮の故障を防ぐことができる。

一方、図５に示すように、ＣＣＤ電源５１、ＶＤＤ電源５２およびＨ−Ｄｒ電源５３が共に稼働状態のときに、ＣＣＤ電源５１が強制的にその稼働が停止し、次いでほぼ同じタイミングでＨ−Ｄｒ電源５３もオフした場合を考える。

このときＣＣＤ電源５１からのＣＣＤ電源電圧ＶＨは降下を始めるがほぼ同じタイミングにおいて、Ｈ−Ｄｒ電源５３からのＨ−Ｄｒ電源電圧ＶＤＤ＿１も降下を始める。ここで、上述したように、ＣＣＤ電源ラインおよびＨ−Ｄｒ電源ラインに係る時定数の影響により、Ｈ−Ｄｒ電源電圧ＶＤＤ＿１がＣＣＤ電源電圧ＶＨを上回る期間が生じ得る。

本実施形態においては、この図５に示す場合においても、電源供給ライン５６に電圧調整ダイオード５５ａにおいて生成される前記第４の電圧（例えば、ＶＤＤ電圧−ダイオードの順方向降下電圧）が印加されることから、上記同様に、ＣＣＤ電源電圧ＶＨが降下を続けたとしても、電源供給ライン５６に印加されるＣＣＤイメージセンサ２２への供給電圧が、ＣＣＤ駆動パルス信号の電圧を下回ることは無い。

このように、図５に示す場合においても、電源供給ライン５６には、少なくとも当該第２の電圧（ＶＤＤ＿１）より高い電圧である第４の電圧（例えば、ＶＤＤ電圧−ダイオードの順方向降下電圧）が印加されているので、ＣＣＤイメージセンサ２２の不慮の故障を防ぐことができる。

上述したように、本実施形態によると、ＣＣＤ電源５１の停止または遮断等によりＣＣＤ電源電圧（ＶＨ；（１２Ｖ））が一定値以下になったとしても、ＣＣＤ駆動パルス信号の電圧（ＶＤＤ＿１；（３．３Ｖ））の大元の電圧であるＶＤＤ電圧（ＶＤＤ；（５Ｖ））に対応する電圧（｛５Ｖ−α（ダイオードの順方向降下電圧分）｝＞３．３Ｖ））がＣＣＤイメージセンサに供給されることから、ＣＣＤ供給電圧がＣＣＤ駆動パルス信号電圧よりも大きい状態を維持することができ、不慮の故障を防ぐことができる。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。

１…内視鏡システム
２…内視鏡
３…ビデオプロセッサ
４…光源装置
５…モニタ装置
２１…対物光学系
２２…撮像素子（ＣＣＤイメージセンサ）
２３…ケーブル
２５…ＦＰＧＡ
２５ａ…タイミングパルス調整部
３１…画像処理部
３２…映像出力部
３３…動作制御部
３４…電源部
５１…ＣＣＤ電源
５２…ＶＤＤ電源
５３…Ｈ−Ｄｒ電源
５４…Ｈ−Ｄｒ回路
５５…電圧調整部
５５ａ…電圧調整ダイオード
５６…電源供給ライン

Claims (4)

1. 電源供給ラインを通じて所定電圧の供給を受けることにより稼働する撮像素子と、
   前記撮像素子に供給する前記所定電圧としての第１の電圧を生成すると共に、出力端が前記電源供給ラインに接続される第１の電源部と、
   前記撮像素子に第２の電圧レベルの駆動パルスを提供する駆動パルス部と、
   前記第２の電圧レベルより高い第３の電圧を生成し出力する第２の電源部と、
   前記第２の電源部の出力端に接続され、前記第３の電圧に基づいて前記電源供給ラインに印加するための第４の電圧を生成し、前記電源供給ラインに印加するよう制御する電圧調整部と、
   を具備することを特徴とする撮像装置。
2. 前記電圧調整部は、
   前記電源供給ラインに前記第１の電圧が供給されているときに、前記第１の電源部の稼働が停止された場合、前記第１の電圧より低く、かつ、前記第２の電圧より高い前記第４の電圧を生成し、前記電源供給ラインに対して印可するよう制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記電圧調整部は、ダイオードで構成され、
   前記ダイオードの
   カソード端が前記電源供給ラインに接続し、アノード端が前記第２の電源部に接続するよう配設されたダイオードにより構成される
   ことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記第２の電源部の出力端に接続され、入力した前記第３の電圧から前記第２の電圧を生成し、前記駆動パルス部に向けて当該第２の電圧を出力する第３の電源部と、
   を具備することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。

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