JP6883469B2 - 内視鏡 - Google Patents

Description

本発明は、内視鏡に関し、特に、撮像素子を備える内視鏡に関する。

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、撮像素子として、例えばＣＭＯＳイメージセンサを採用し、このＣＭＯＳ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ＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子は、一般に、画像処理装置から内視鏡内に配設されたケーブルを介して所定の電源電圧の供給を受けると共に、所定の制御信号を受けて駆動されるようになっている。

ここで、近年、内視鏡に配設される撮像素子および挿入部に関しては、益々小型化・細径化が嘱望されており、これに伴い前記挿入部およびいわゆるユニバーサルコードの内部に配設されるケーブルについても細径化が求められている。

このような状況にあるため、撮像素子に対して電源供給するための電源ケーブルについても、できる限り細くすることが求められている。このように電源ケーブルが細くなるとケーブル自体の抵抗成分も大きくなり、場合によっては１０Ω／ｍ以上の抵抗値となる。この場合、撮像素子の動作時の消費電力は、例えば、数１０ｍＷ（消費電流は数１０ｍＡ）に及ぶことも考えられる。

ここで、例えば、電源ケーブル長が５ｍとなると、ケーブル自体の抵抗値は５０Ωとなる。この場合、挿入部先端部に配設された撮像素子において通常動作時（消費電流１５ｍＡ）での電源電圧が３．３Ｖとなるようにするには、電源供給元の電圧は、前記ケーブルの抵抗値を考慮すると約４．０５Ｖに設定する必要がある。

ところが、一般にＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子は、起動時（電源投入時）においては動作が安定していないことから、消費電流が通常動作時よりも少なく、例えば、数ｍＡ（ｅｘ．４ｍＡ）程度まで減少する場合がある。このように起動時においては予定する（通常動作時を基準とした場合）消費電流より小さい電流しか流れない虞もあり、この場合、撮像素子には、３．３Ｖより高い、例えば、３．８５Ｖ程度の電圧が印加される虞があり、撮像素子の耐圧をオーバーしてしまうという問題が生じる。

一方、従来、特開２００２-５６２号公報において、内視鏡の挿入部先端部に配設された撮像素子に対して電源安定化回路を設ける技術が示されている（特許文献１）。

また、特開２０１４−２００６３７号公報においては、内視鏡の先端部におけるＣＣＤを駆動する波形生成回路の動作状態に応じて電源電流を調整することで動作状態の変化による消費電流の変動を抑制する技術が示されている（特許文献２）。

特開２００２-５６２号公報 特開２０１４−２００６３７号公報

しかし、特許文献１に示される技術においては、安定化回路はセラミックコンデンサなどの素子からなり、過渡的に変化する消費電流分の電荷については供給できるものの、撮像素子の起動時と通常動作時とにおいて消費電流を一定にすることはできない。

また、特許文献２に示される技術においては、撮像素子の起動時に動作が決まらない状態において確実に消費電流低減分を補う構成、方法については何等開示されておらず、上述したケーブル細径化による抵抗分増加の影響についても対応することは困難であると考えられる。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、撮像素子の起動時等の動作不安定時における意図しない消費電流の低下状態を是正し、起動時と通常動作時とで消費電流を一定化することを可能とした内視鏡を提供することを目的とする。

本発明の一態様の内視鏡は、挿入部の先端部に配設され、被観察体像を撮像する撮像素子と、前記撮像素子内に配設され、所定の電源から当該撮像素子に対して所定の電源電圧を供給するための電源供給線と、前記撮像素子内に配設され、前記電源供給線に対応し、前記所定の電源から当該撮像素子に対して所定の電源電圧を供給するためのグランドラインと、前記撮像素子に設けられ、所定の制御信号に応じて前記電源供給線に流れる電流を変化させるように当該電源供給線の負荷を補正する電源電流補正部と、前記撮像素子に設けられ、当該撮像素子の起動時において前記電源供給線に流れる電流を、前記撮像素子の通常動作時において前記電源供給線に流れる電流に対して相対的に増加させるための前記所定の制御信号を生成し、所定のタイミングにおいて前記電源電流補正部に対して当該制御信号を出力する電源電流制御部と、を具備し、前記電源電流補正部は、抵抗とトランジスタとを有する補正回路を備え、前記補正回路は、前記電源供給線と前記グランドラインとに接続され、前記電源電流制御部は、前記撮像素子の起動時において、前記補正回路における前記トランジスタを導通せしめ、前記抵抗値と当該トランジスタのオン抵抗値とによる補正電流を前記電源供給線と前記グランドラインとの間に供給する。

本発明によれば、撮像素子の起動時等の動作不安定時における意図しない消費電流の低下状態を是正し、起動時と通常動作時とで消費電流を一定化することを可能とした内視鏡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電源電流補正部および電源電流制御部の構成を示すブロック図である。 図４は、従来の内視鏡において、起動時における電源電圧特性および電源電流特性、並びに、理想電源電圧特性および理想電源電流特性を示した図である。 図５は、第１の実施形態の内視鏡において、起動時と通常動作時における電源電圧特性および電源電流特性、並びに、クロック信号、同期信号および電源電流制御信号の関係を示したタイミングチャートである。 図６は、本発明の第２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７は、第２の実施形態の内視鏡における電源電流補正部および電源電流制御部の構成を示すブロック図である。 図８は、本発明の第３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９は、第３の実施形態の内視鏡における電源電流補正部および電源電流制御部の構成を示すブロック図である。 図１０は、本発明の第４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１１は、第４の実施形態の内視鏡における電源電流補正部および電源電流制御部の構成を示すブロック図である。 図１２は、本発明の第５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１３は、第５の実施形態の内視鏡における電源電流補正部および電源電流制御部の構成を示すブロック図である。

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１、図２に示すように、本第１の実施形態の内視鏡を有する内視鏡システム１は、被検体を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（ＣＭＯＳイメージセンサ）１２１（図２参照）からの撮像信号を伝送する信号線、並びに、撮像素子を駆動するための制御信号線および電源線が内設され、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。

図２に示すように、本実施形態の内視鏡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（図示せず）と、対物光学系における結像面に配設された撮像素子（ＣＭＯＳイメージセンサ）１２１と、を備える。

また内視鏡２は、撮像素子１２１から延出され、当該撮像素子１２１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２８を備える。

撮像素子１２１は、上述したように本実施形態においてはＣＭＯＳイメージセンサにより構成される撮像素子である。また、撮像素子１２１は、被写体像を入光し光電変換した後に所定の画素出力信号を出力する画素部１２２と、前記画素出力信号を入力し所定の信号処理を行った後、撮像信号として出力する信号処理部１２３と、これら画素部１２２、信号処理部１２３等を制御する制御部１２４と、を備える。

ケーブル２８は、各種駆動信号（基準クロックＣＬＫ、各種同期信号等）を伝送する駆動信号ライン、撮像素子１２１を駆動するための電源電圧ＶＤＤを供給するための電源供給ライン、前記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、撮像素子１２１からコネクタ１２に至るまで配設されている。

前記駆動信号ラインは、ビデオプロセッサ３における駆動制御部３２と撮像素子１２１とに接続され、撮像素子１２１を制御するための各種駆動信号（基準クロックＣＬＫ、各種同期信号等）を伝送する。

前記電源供給ラインは、ビデオプロセッサ３における電源部３３に接続され、撮像素子１２１に対して電源電圧を供給するためのＶＤＤラインおよびグランドライン（ＧＮＤ）を有する。

なお、前記ＶＤＤライン（電源供給線）は、撮像素子１２１に接続された後、当該撮像素子１２１内部に配線され、当該撮像素子１２１に対して所定の電源電圧ＶＤＤを供給する役目を果たす。

また、撮像素子１２１は、電源供給線（ＶＤＤライン）に流れる電流を変化させるように当該電源供給線の負荷を補正する電源電流補正部１５０と、所定のタイミングにおいて前記電源電流補正部１５０に対して制御信号を出力する電源電流制御部１６０と、を具備するが、詳細については後述する。

一方、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撮像信号処理回路３１と、内視鏡２に対して各種動作制御信号を送出する駆動制御部３２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３３と、を備える。

具体的に駆動制御部３２は、所定の制御信号、例えば、基準クロックＣＬＫおよび同期信号を生成し、前記ケーブル２８を介して撮像素子１２１に対して供給するようになっている。

また、電源部３３は、撮像素子１２１に供給するための電源電圧ＶＤＤを生成し、ケーブル２８に配した電源供給線（ＶＤＤライン）およびグランドライン（ＧＮＤ）を介して当該電源電圧ＶＤＤを撮像素子１２１に供給するようになっている。

次に、本第１の実施形態を特徴付ける、撮像素子１２１に設けた電源電流補正部１５０および電源電流制御部１６０について説明するに先立って、本発明における「撮像素子の起動時」について説明する。

上述したように、本発明は、「撮像素子の起動時」等の動作不安定時における意図しない消費電流の低下状態を是正し、起動時と通常動作時とで消費電流を一定化することを可能とした内視鏡を提供することを目的とするものであるが、本実施形態において「撮像素子の起動時」について以下、定義づける。

＜本実施形態における「撮像素子の起動時」について＞
本実施形態において「撮像素子の起動時」とは、内視鏡２に対する電源投入時であって撮像素子１２１に対して実際に電源電圧ＶＤＤが供給され起動が開始された直後からの極短時間を指す。

より具体的に「撮像素子の起動時」とは、撮像素子１２１に電源電圧ＶＤＤが供給され起動が開始された直後から、ビデオプロセッサ３における駆動制御部３２から撮像素子１２１に対して「同期信号」が送出され、当該撮像素子１２１の電源電流制御部１６０において当該「同期信号」の最初期における信号を受信するまでの期間をいう。

対して「撮像素子の通常動作時」とは、上述した「起動時」を経て、現に撮像素子１２１から所定の撮像信号の出力が開始された後の期間であり、撮像素子１２１自体の動作も安定し、当該撮像素子１２１に供給する電源供給線（ＶＤＤライン）における消費電流も定格動作の範囲内に収まっている状態の時をいう。

以下、図４を参照して、「撮像素子の起動時」と「撮像素子の通常動作時」とにおける電源供給線（ＶＤＤライン）の電源電圧および電源電流の状態について説明する。

図４は、従来の内視鏡において、起動時における電源電圧特性および電源電流特性、並びに、理想電源電圧特性および理想電源電流特性を示した図である。

近年、内視鏡の撮像素子および挿入部等の小型化・細径化に伴って、撮像素子に電源電圧を供給する電源ケーブルについても細径化が求められ、当該ケーブル自体の抵抗値についても増大を余儀なくされていることは上述した。

このような状況下において、上述の如き定義する「撮像素子の起動時」においては、本実施形態の如きＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子は動作が安定していないことから、消費電流が通常動作時よりも少なく、例えば、数ｍＡ（ｅｘ．４ｍＡ）程度まで減少する場合があることについても先に述べたとおりである。

具体的に、図４に示すように、近年における従来の内視鏡においては、「撮像素子の起動時」において撮像素子に供給される電源供給線（ＶＤＤライン）においては、本来であれば図４において符号“Ｉａ”にて示す「理想電源電流特性」の如き起動直後からなだらかに立ち上がるべき電流特性が、符号“Ｉｂ”にて示す「従来の電源電流特性」の如く、通常動作時に比べて無視できない程度まで落ち込む虞があった。

このように「撮像素子の起動時」においては、上述したように電源供給線（ＶＤＤライン）において内視鏡として予定する消費電流（通常動作時を基準とする消費電流）より小さい電流しか流れない虞もあり、この場合、撮像素子には、定格（例えば３．３Ｖ）より高い電圧値、例えば、３．８５Ｖ程度の電圧が印加される虞があり、撮像素子の耐圧をオーバーしてしまうという問題が生じる。

この点を図４を用いて具体的に説明すると、「撮像素子の起動時」において撮像素子に供給される電源供給線（ＶＤＤライン）においては、図４において符号“Ｖａ”にて示す「理想電源電圧特性」の如き特性が望ましいところ、同図符号“Ｖｂ”にて示す「従来の電源電圧特性」の如く、通常動作時に比べて無視できない程度まで撮像素子に印加される電圧が増大する虞があった。

本出願人はこのような事情に鑑みて、上述の如く「撮像素子の起動時」等の動作不安定時における意図しない消費電流の低下状態を是正し、起動時と通常動作時とで消費電流を一定化することを可能とした内視鏡を提供するものであり、以下その具体的な解決方法について説明する。

＜電源電流補正部および電源電流制御部＞
上述したように、撮像素子１２１は、電源電流補正部１５０および電源電流制御部１６０を備えることを特徴とする。以下、第１の実施形態の内視鏡２における電源電流補正部１５０および電源電流制御部１６０の構成について、図２に加え図３および図５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電源電流補正部および電源電流制御部の構成を示すブロック図であり、図５は、第１の実施形態の内視鏡において、起動時と通常動作時における電源電圧特性および電源電流特性、並びに、クロック信号、同期信号および電源電流制御信号の関係を示したタイミングチャートである。

図２、図３に示すように、本第１の実施形態の撮像素子１２１は、上述したように電源電流補正部１５０および電源電流制御部１６０を備える。

電源電流補正部１５０は、撮像素子１２１に供給される電源供給線（ＶＤＤライン）とグランド（ＧＮＤ）との間に設けられた電源電流補正回路１５１を備える。この電源電流補正回路１５１は、直列に接続されたトランジスタ１５２と抵抗１５３とで構成され、これら直列回路が前記ＶＤＤとＧＮＤとの間に挿入されるように配置される。

また、電源電流制御部１６０は、撮像素子の起動時（「撮像素子の起動時」の定義については後に詳述する）において所定の制御信号（電源電流制御信号）を生成し出力する。また、その出力はビデオプロセッサ３における駆動制御部３２から入力した同期信号および基準クロックＣＬＫに応じて制御されるようになっている。

また、電源電流制御部１６０から出力される当該制御信号（電源電流制御信号）は、電源電流補正部１５０における前記トランジスタ５２のゲートに印加され、当該トランジスタ１５２をオンオフ制御するようになっている。

ここで、電源電流補正部１５０は、電源電流制御部１６０から供給される所定の制御信号（前記電源電流制御信号）に応じて前記電源供給線（ＶＤＤライン）に流れる電流を変化させるように当該電源供給線の負荷を補正する役目を果たす。

一方、電源電流制御部１６０は、当該撮像素子１２１の起動時において電源供給線（ＶＤＤライン）に流れる電流を、撮像素子１２１の通常動作時において電源供給線（ＶＤＤライン）に流れる電流に対して相対的に増加させるための制御信号（前記電源電流制御信号）を生成し、所定のタイミングにおいて前記電源電流補正部１５０に対して当該制御信号を出力する役目を果たす。

＜本実施形態における「撮像素子の起動時」の作用＞
上述の如き構成をなす電源電流補正部１５０および電源電流制御部１６０の作用について図５を参照して説明する。

内視鏡２およびビデオプロセッサ３に対して電源が投入されると、まず、電源供給線（ＶＤＤライン）には、電源部３３からの電源電圧ＶＤＤが供給され始め、その後、ビデオプロセッサ３における駆動制御部３２から基準クロックＣＬＫが送出される。

このとき、電源供給線（ＶＤＤライン）に印加される電源電圧および流れる電流共に徐々に立ち上がる。

一方で、電源電流制御部１６０からは、ＶＤＤの立ち上がりから間もなく所定電圧値に達すると“Ｈレベル”の制御信号（電源電流制御信号）が出力され、電源電流補正回路１５１におけるトランジスタ１５２のゲートに印加される。

電源電流補正回路１５１におけるトランジスタ１５２は、前記“Ｈレベル”の制御信号（電源電流制御信号）が印加されるとオンして、ＶＤＤとＧＮＤ間に所定の補正電流が流れることになる。

すなわち、前記トランジスタ１５２がオンした際、前記抵抗１５３の抵抗値をＲ、当該トランジスタ１５２におけるＯＮ抵抗の値をＲｔｒとすると、Ｒ＋Ｒｔｒの抵抗値に応じた補正電流が電源供給線（ＶＤＤライン）に供給されることとなる。

このＲ＋Ｒｔｒの抵抗値は、本実施形態においては、撮像素子の起動時の消費電流と通常動作時の消費電流とがほぼ同等となるような値に設定されるようになっている。

このように、電源電流補正回路１５１におけるトランジスタ１５２がオンされると、撮像素子１２１に供給される電源供給線（ＶＤＤライン）の電流値の立ち上がり特性カーブ（Ｉａ）が、トランジスタ１５２がオフのままであると仮定した場合の特性カーブ（Ｉｂ）に比して適正な上昇変化を辿るよう補正されることとなる。

また、この電流値の適正な上昇変化に伴って、電源供給線（ＶＤＤライン）の電圧値の特性カーブ（Ｖａ）についても、トランジスタ１５２がオフのままであると仮定した場合の特性カーブ（Ｖｂ）に比して適正な変化を辿るよう補正されることとなり、撮像素子１２１に対して定格を超える電圧が印加されることを防止することができる。

この後、ビデオプロセッサ３における駆動制御部３２から同期信号が送出されると、電源電流制御部１６０において当該同期信号のパルスを検知し、所定のパルス数を検出した後、基準クロックＣＬＫのタイミングに基づいて電源電流補正部１５０に向けて出力する制御信号（電源電流制御信号）を“Ｌレベル”に変化させる。

そして、この制御信号（電源電流制御信号）の“Ｌレベル”への立ち下りにより、電源電流補正回路１５１におけるトランジスタ１５２はオフされ、これにより電源供給線（ＶＤＤライン）に対する補正電流の供給も停止する。

電源供給線（ＶＤＤライン）に対する上記補正電流供給の停止に伴い、撮像素子１２１は通常動作に移行し、画素部１２２から出力される画素出力信号に応じて信号処理部１２３から所定の撮像信号が出力されることとなる。

以上説明したように、本第１の実施形態によると、上述の如く「撮像素子の起動時」等の動作不安定時における意図しない消費電流の低下状態を是正し、起動時と通常動作時とで消費電流を一定化することを可能とした内視鏡を提供することができる。

＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。

図６は、本発明の第２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り、図７は、第２の実施形態の内視鏡における電源電流補正部および電源電流制御部の構成を示すブロック図である。

本第２の実施形態の内視鏡は、その基本的な構成は第１の実施形態と同様であり、主に電源供給線（ＶＤＤライン）に流れる電流を変化させるように電源供給線の負荷を補正する電源電流補正部、および、所定のタイミングにおいて前記電源電流補正部に対して制御信号を出力する電源電流制御部の構成、特に電源電流補正部の構成を異にする。その他の構成は第１の実施形態と同様であるので、ここでは第１の実施形態との差異のみの説明にとどめ、共通する部分の説明については省略する。

図６に示すように、第２の実施形態の内視鏡２０２を含む内視鏡システム２０１においても、内視鏡２０２における挿入部先端部には、被写体像を入光するレンズを含む対物光学系（図示せず）と、当該対物光学系における結像面に配置された撮像素子２２１と、が配設される。

当該撮像素子２２１は、本第２の実施形態においてもＣＭＯＳイメージセンサにより構成される撮像素子であって、被写体像を入光し光電変換した後に所定の画素出力信号を出力する画素部２２２と、前記画素出力信号を入力し所定の信号処理を行った後、撮像信号として出力する信号処理部２２３と、これら画素部２２２、信号処理部２２３等を制御する制御部２２４と、を備える。

さらに内視鏡２０２には、第１の実施形態における内視鏡２と同様に、撮像素子２２１から延出され、当該撮像素子２２１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に至るまで延設されたケーブル２８が配設されている。

ケーブル２８は、各種駆動信号（基準クロックＣＬＫ、各種同期信号等）を伝送する駆動信号ライン、撮像素子２２１を駆動するための電源電圧ＶＤＤを供給するための電源供給ライン、前記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る。

前記駆動信号ラインは、ビデオプロセッサ３における駆動制御部３２と撮像素子２２１とに接続され、駆動制御部３２から出力された、撮像素子２２１を制御するための各種駆動信号（基準クロックＣＬＫ、各種同期信号等）を伝送する。

前記電源供給ラインは、ビデオプロセッサ３における電源部３３に接続され、撮像素子２２１に対して電源電圧を供給するためのＶＤＤラインおよびグランドライン（ＧＮＤ）を有する。

なお、本第２の実施形態においても前記ＶＤＤライン（電源供給線）は、撮像素子２２１に接続された後、当該撮像素子２２１内部に配線され、当該撮像素子２２１に対して所定の電源電圧ＶＤＤを供給する役目を果たす。

本第２の実施形態において撮像素子２２１は、電源供給線（ＶＤＤライン）に流れる電流を変化させるように当該電源供給線の負荷を補正する電源電流補正部２５０と、所定のタイミングにおいて前記電源電流補正部２５０に対して制御信号を出力する電源電流制御部２６０と、を具備する。

＜第２の実施形態における電源電流補正部および電源電流制御部＞
次に、撮像素子２２１に設けた電源電流補正部２５０および電源電流制御部２６０について図６および図７を参照して説明する。

本第２の実施形態において電源電流補正部２５０は、図６に示すように前記信号処理部２２３内に設けられた出力ドライバ回路２５２と、当該信号処理部２２３外に設けられ、電源電流制御部２６０から出力される制御信号（電源電流制御信号）に制御され前記出力ドライバ回路２５２における電源電流値を補正するための電源電流補正回路２５１と、により構成される。

前記出力ドライバ回路２５２は、前記画素部２２２から出力される画素出力信号を受けて後段に向けて出力する、ＣＭＯＳイメージセンサにおいて通常設けられる出力ドライバーであって所定の出力トランジスタにより構成され、前記信号処理部２２３内において電源供給線（ＶＤＤライン）とグランド（ＧＮＤ）との間に設けられる。

前記電源電流補正回路２５１は、画素部２２２からの画素出力信号の入力端子（図７において“Ｌｏｗ端子”）と、当該撮像素子の起動時にのみ印加される電圧信号（起動時印加電圧）の入力端子（図７において“Ｈｉｇｈ端子”）とを備え、これら入力端子を前記電源電流制御部２６０からの電源電流制御信号に応じて切り換えて、上記いずれか一方の信号を前記出力ドライバ回路２５２に供給するようになっている。

一方、電源電流制御部２６０は、制御部２２４内に設けられ、上述した電源電流補正部２５０に対して所定の制御信号（電源電流制御信号）を生成し送出する制御信号生成部２６１を備える。

この制御信号生成部２６１は、撮像素子２２１の起動時（「撮像素子の起動時」の定義については上述のとおりである）において所定の制御信号（電源電流制御信号）を生成し出力する。また、その出力はビデオプロセッサ３における駆動制御部３２から入力した同期信号および基準クロックＣＬＫに応じて制御されるようになっている。

また、電源電流制御部２６０から出力される当該制御信号（電源電流制御信号）は、上述したように、電源電流補正部２５０における電源電流補正回路２５１における入力端子の切り換え部を制御するようになっており、すなわち、画素部２２２からの画素出力信号の入力端子（Ｌｏｗ端子）と、撮像素子の起動時にのみ印加される起動時印加電圧の入力端子（Ｈｉｇｈ端子）とを備え、これらいずれか一方の信号を出力ドライバ回路２５２における出力トランジスタのゲートに供給するようになっている。

なお、この「起動時印加電圧」は、本実施形態においては、出力ドライバ回路２５２において撮像素子の起動時における電源電流（消費電流）と、通常動作時における電源電流（消費電流）とがほぼ同等となるような電圧値に設定されるようになっている。

ここで、電源電流補正部２５０は、電源電流制御部２６０から供給される所定の制御信号（前記電源電流制御信号）に応じて前記電源供給線（ＶＤＤライン）に流れる電流を変化させるように当該電源供給線の負荷を補正する役目を果たす。

一方、電源電流制御部２６０は、当該撮像素子２２１の起動時において電源供給線（ＶＤＤライン）に流れる電流を、撮像素子２２１の通常動作時において電源供給線（ＶＤＤライン）に流れる電流に対して相対的に増加させるための制御信号（前記電源電流制御信号）を生成し、所定のタイミングにおいて前記電源電流補正部２５０に対して当該制御信号を出力する役目を果たす。

＜本第２の実施形態における「撮像素子の起動時」の作用＞
上述の如き構成をなす電源電流補正部２５０および電源電流制御部２６０の作用について上述した図５を参照して説明する。

第１の実施形態と同様に、内視鏡２およびビデオプロセッサ３に対して電源が投入されると、電源供給線（ＶＤＤライン）に印加される電源電圧および流れる電流共に徐々に立ち上がる。

一方で、電源電流制御部２６０における制御信号生成部２６１において、ＶＤＤの立ち上がりから間もなく所定電圧値に達すると“Ｈレベル”の制御信号（電源電流制御信号）が生成され、電源電流補正回路２５１に向けて出力される。

電源電流補正回路２５１においては、当該“Ｈレベル”の電源電流制御信号に応じて、Ｈｉｇｈ端子側が選択され、すなわち、「起動時印加電圧」が選択され当該電圧が出力ドライバ回路２５２における出力トランジスタのゲートに印加される。これにより出力ドライバ回路２５２は、当該撮像素子の起動時においても、通常動作時における消費電流とほぼ同等の電流が流れるように制御される。

このように、本第２の実施形態においても、電源電流補正回路２５１において「起動時印加電圧」が選択され当該電圧が出力ドライバ回路２５２における出力トランジスタのゲートに印加されると、撮像素子２２１に供給される電源供給線（ＶＤＤライン）の電流値の立ち上がり特性カーブ（Ｉａ）は、当該出力トランジスタのゲートに当該電圧が印加されないと仮定した特性カーブ（Ｉｂ）に比して適正な上昇変化を辿るよう補正されることとなる（図５参照）。

また、この電流値の適正な上昇変化に伴って、電源供給線（ＶＤＤライン）の電圧値の特性カーブ（Ｖａ）についても、特性カーブ（Ｖｂ）に比して適正な変化を辿るよう補正されることとなり、撮像素子２２１に対して定格を超える電圧が印加されることを防止することができる（図５参照）。

この後、ビデオプロセッサ３における駆動制御部３２から同期信号が送出されると、電源電流制御部２６０において当該同期信号のパルスを検知し、所定のパルス数を検出した後、基準クロックＣＬＫのタイミングに基づいて電源電流補正部２５０に向けて出力する制御信号（電源電流制御信号）を“Ｌレベル”に変化させる。

そして、この制御信号（電源電流制御信号）の“Ｌレベル”への立ち下りにより、電源電流補正回路２５１においてＬｏｗ端子側が選択され、すなわち、画素部２２２からの「画素出力信号」が選択され、当該出力信号が出力ドライバ回路２５２における出力トランジスタのゲートに印加される。これにより出力ドライバ回路２５２は、通常動作時に係る動作に移行し、画素部２２２から出力される画素出力信号に応じて所定の撮像信号を出力することとなる。

以上説明したように、本第２の実施形態によっても、上述の如く「撮像素子の起動時」等の動作不安定時における意図しない消費電流の低下状態を是正し、起動時と通常動作時とで消費電流を一定化することができる。

＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。

図８は、本発明の第３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り、図９は、第３の実施形態の内視鏡における電源電流補正部および電源電流制御部の構成を示すブロック図である。

本第３の実施形態の内視鏡は、その基本的な構成は第１の実施形態と同様であり、主に電源供給線（ＶＤＤライン）に流れる電流を変化させるように電源供給線の負荷を補正する電源電流補正部、および、所定のタイミングにおいて前記電源電流補正部に対して制御信号を出力する電源電流制御部の構成、特に電源電流補正部の構成を異にする。その他の構成は第１の実施形態と同様であるので、ここでは第１の実施形態との差異のみの説明にとどめ、共通する部分の説明については省略する。

図８に示すように、第３の実施形態の内視鏡３０２を含む内視鏡システム３０１においても、内視鏡３０２における挿入部先端部には、被写体像を入光するレンズを含む対物光学系（図示せず）と、当該対物光学系における結像面に配置された撮像素子３２１と、が配設される。

当該撮像素子３２１は、本第３の実施形態においてもＣＭＯＳイメージセンサにより構成される撮像素子であって、被写体像を入光し光電変換した後に所定の画素出力信号を出力する画素部３２２と、前記画素出力信号を入力し所定の信号処理を行った後、撮像信号として出力する信号処理部３２３と、これら画素部３２２、信号処理部３２３等を制御する制御部３２４と、を備える。

さらに内視鏡３０２には、第１の実施形態における内視鏡２と同様に、撮像素子３２１から延出され、当該撮像素子３２１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に至るまで延設されたケーブル２８が配設されている。

ケーブル２８は、各種駆動信号（基準クロックＣＬＫ、各種同期信号等）を伝送する駆動信号ライン、撮像素子３２１を駆動するための電源電圧ＶＤＤを供給するための電源供給ライン、前記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る。

前記駆動信号ラインは、ビデオプロセッサ３における駆動制御部３２と撮像素子３２１とに接続され、駆動制御部３２から出力された、撮像素子３２１を制御するための各種駆動信号（基準クロックＣＬＫ、各種同期信号等）を伝送する。

前記電源供給ラインは、ビデオプロセッサ３における電源部３３に接続され、撮像素子３２１に対して電源電圧を供給するためのＶＤＤラインおよびグランドライン（ＧＮＤ）を有する。

なお、本第３の実施形態においても前記ＶＤＤライン（電源供給線）は、撮像素子３２１に接続された後、当該撮像素子３２１内部に配線され、当該撮像素子３２１に対して所定の電源電圧ＶＤＤを供給する役目を果たす。

本第３の実施形態において撮像素子３２１は、電源供給線（ＶＤＤライン）に流れる電流を変化させるように当該電源供給線の負荷を補正する電源電流補正部３５０と、所定のタイミングにおいて前記電源電流補正部３５０に対して制御信号を出力する電源電流制御部３６０と、を具備する。

＜第３の実施形態における電源電流補正部および電源電流制御部＞
次に、撮像素子３２１に設けた電源電流補正部３５０および電源電流制御部３６０について図８および図９を参照して説明する。

本第３の実施形態において電源電流補正部３５０は、図８に示すように前記信号処理部３２３内に設けられた差動信号ドライバ回路３５２と、当該差動信号ドライバ回路３５２外に設けられ、電源電流制御部３６０から出力される制御信号（電源電流制御信号）に制御され前記差動信号ドライバ回路３５２における電源電流値を補正するための電源電流補正回路３５１と、により構成される。

差動信号ドライバ回路３５２は、前記画素部３２２から出力される画素出力信号を入力し所定の差動信号である撮像信号を後段に向けて出力するドライバーであって、前記信号処理部３２３内において電源供給線（ＶＤＤライン）とグランド（ＧＮＤ）との間に設けられる。

また、電源電流補正回路３５１は、当該差動出力ドライバ回路３５２の駆動電流を変化させる可変電流源により構成され、電源供給線（ＶＤＤライン）とグランド（ＧＮＤ）との間において前記差動信号ドライバ回路３５２に対して直列に接続され、当該差動出力ドライバ回路３５２の駆動電流を切り換え可能とする補正回路としての役目を果たす。

一方、電源電流制御部３６０は、制御部３２４内に設けられ、上述した電源電流補正部３５０に対して所定の制御信号（電源電流制御信号）を生成し送出する制御信号生成部３６１を備える。

この制御信号生成部３６１は、撮像素子３２１の起動時（「撮像素子の起動時」の定義については上述のとおりである）において所定の制御信号（電源電流制御信号）を生成し出力する。また、その出力はビデオプロセッサ３における駆動制御部３２から入力した同期信号および基準クロックＣＬＫに応じて制御されるようになっている。

また、電源電流制御部３６０から出力される当該制御信号（電源電流制御信号）は、上述したように、電源電流補正部３５０における電源電流補正回路３５１（以下、可変電流源３５１ともいう）を制御するようになっている。

すなわち、この「可変電流源３５１」は、上記電源電流制御部３６０から出力される電源電流制御信号に応じてその「電流値」が切り換えられるようになっており、差動信号ドライバ回路３５２において撮像素子の起動時における電源電流（消費電流）と、通常動作時における電源電流（消費電流）とがほぼ同等となるように、「撮像素子の起動時」における「起動時用の電流値」が設定されるようになっている。

具体的に可変電流源３５１は、「撮像素子の起動時」においては、相対的に差動信号ドライバ回路３５２の駆動電流が増すことにより、当該撮像素子の起動時においても、通常動作時における消費電流とほぼ同等の電流が流れるような「起動時用の電流値」に切り換わるように制御される。

ここで、電源電流補正部３５０は、電源電流制御部３６０から供給される所定の制御信号（前記電源電流制御信号）に応じて前記電源供給線（ＶＤＤライン）に流れる電流を変化させるように当該電源供給線の負荷を補正する役目を果たす。

一方、電源電流制御部３６０は、当該撮像素子３２１の起動時において電源供給線（ＶＤＤライン）に流れる電流を、撮像素子３２１の通常動作時において電源供給線（ＶＤＤライン）に流れる電流に対して相対的に増加させるための制御信号（前記電源電流制御信号）を生成し、所定のタイミングにおいて前記電源電流補正部３５０に対して当該制御信号を出力する役目を果たす。

＜本第３の実施形態における「撮像素子の起動時」の作用＞
上述の如き構成をなす電源電流補正部３５０および電源電流制御部３６０の作用について上述した図５を参照して説明する。

第１の実施形態と同様に、内視鏡２およびビデオプロセッサ３に対して電源が投入されると、電源供給線（ＶＤＤライン）に印加される電源電圧および流れる電流共に徐々に立ち上がる。

一方で、電源電流制御部３６０における制御信号生成部３６１において、ＶＤＤの立ち上がりから間もなく所定電圧値に達すると“Ｈレベル”の制御信号（電源電流制御信号）が生成され、電源電流補正回路（可変電流源）３５１に向けて出力される。

前記可変電流源３５１においては、当該“Ｈレベル”の電源電流制御信号に応じて、相対的に差動信号ドライバ回路３５２の駆動電流が増すような電流値に切り換わり、これにより差動信号ドライバ回路３５２は、当該撮像素子の起動時においても、通常動作時における消費電流とほぼ同等の電流が流れるように制御される。

このように、本第３の実施形態においても、電源電流補正回路（可変電流源）３５１が「起動時用の電流値」に切り換えられると、撮像素子３２１に供給される電源供給線（ＶＤＤライン）の電流値の立ち上がり特性カーブ（Ｉａ）は、当該可変電流源３５１が「起動時用の電流値」に切り換えられていない仮定した特性カーブ（Ｉｂ）に比して適正な上昇変化を辿るよう補正されることとなる（図５参照）。

また、この電流値の適正な上昇変化に伴って、電源供給線（ＶＤＤライン）の電圧値の特性カーブ（Ｖａ）についても、特性カーブ（Ｖｂ）に比して適正な変化を辿るよう補正されることとなり、撮像素子３２１に対して定格を超える電圧が印加されることを防止することができる（図５参照）。

この後、ビデオプロセッサ３における駆動制御部３２から同期信号が送出されると、電源電流制御部３６０において当該同期信号のパルスを検知し、所定のパルス数を検出した後、基準クロックＣＬＫのタイミングに基づいて電源電流補正部３５０に向けて出力する制御信号（電源電流制御信号）を“Ｌレベル”に変化させる。

そして、この制御信号（電源電流制御信号）の“Ｌレベル”への立ち下りにより、電源電流補正回路（可変電流源）３５１が「通常動作用の電流値」に切り換えられると、差動信号ドライバ回路３５２は通常動作時に係る動作に移行し、画素部３２２から出力される画素出力信号に応じて所定の撮像信号を出力することとなる。

以上説明したように、本第３の実施形態によっても、上述の如く「撮像素子の起動時」等の動作不安定時における意図しない消費電流の低下状態を是正し、起動時と通常動作時とで消費電流を一定化することができる。

＜第４の実施形態＞
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。

図１０は、本発明の第４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り、図１１は、第４の実施形態の内視鏡における電源電流補正部および電源電流制御部の構成を示すブロック図である。

本第４の実施形態の内視鏡は、その基本的な構成は第１の実施形態と同様であり、主に電源供給線（ＶＤＤライン）に流れる電流を変化させるように電源供給線の負荷を補正する電源電流補正部、および、所定のタイミングにおいて前記電源電流補正部に対して制御信号を出力する電源電流制御部の構成、特に電源電流補正部の構成を異にする。その他の構成は第１の実施形態と同様であるので、ここでは第１の実施形態との差異のみの説明にとどめ、共通する部分の説明については省略する。

図１０に示すように、第４の実施形態の内視鏡４０２を含む内視鏡システム４０１においても、内視鏡４０２における挿入部先端部には、被写体像を入光するレンズを含む対物光学系（図示せず）と、当該対物光学系における結像面に配置された撮像素子４２１と、が配設される。

当該撮像素子４２１は、本第４の実施形態においてもＣＭＯＳイメージセンサにより構成される撮像素子であって、被写体像を入光し光電変換した後に所定の画素出力信号を出力する画素部４２２と、前記画素出力信号を入力し所定の信号処理を行った後、撮像信号として出力する信号処理部４２３と、これら画素部４２２、信号処理部４２３等を制御する制御部４２４と、を備える。

さらに内視鏡４０２には、第１の実施形態における内視鏡２と同様に、撮像素子４２１から延出され、当該撮像素子４２１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に至るまで延設されたケーブル２８が配設されている。

ケーブル２８は、各種駆動信号（基準クロックＣＬＫ、各種同期信号等）を伝送する駆動信号ライン、撮像素子４２１を駆動するための電源電圧ＶＤＤを供給するための電源供給ライン、前記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る。

前記駆動信号ラインは、ビデオプロセッサ３における駆動制御部３２と撮像素子４２１とに接続され、駆動制御部３２から出力された、撮像素子４２１を制御するための各種駆動信号（基準クロックＣＬＫ、各種同期信号等）を伝送する。

前記電源供給ラインは、ビデオプロセッサ３における電源部３３に接続され、撮像素子４２１に対して電源電圧を供給するためのＶＤＤラインおよびグランドライン（ＧＮＤ）を有する。

なお、本第４の実施形態においても前記ＶＤＤライン（電源供給線）は、撮像素子４２１に接続された後、当該撮像素子４２１内部に配線され、当該撮像素子４２１に対して所定の電源電圧ＶＤＤを供給する役目を果たす。

本第４の実施形態において撮像素子４２１は、電源供給線（ＶＤＤライン）に流れる電流を変化させるように当該電源供給線の負荷を補正する電源電流補正部４５０と、所定のタイミングにおいて前記電源電流補正部４５０に対して制御信号を出力する電源電流制御部４６０と、を具備する。

＜第４の実施形態における電源電流補正部および電源電流制御部＞
次に、撮像素子４２１に設けた電源電流補正部４５０および電源電流制御部４６０について図１０および図１１を参照して説明する。

本第４の実施形態において電源電流補正部４５０は、図１０に示すように前記信号処理部４２３内に設けられた差動信号ドライバ回路４５２と、当該差動信号ドライバ回路４５２外に設けられ、電源電流制御部４６０から出力される制御信号（電源電流制御信号）に制御され前記差動信号ドライバ回路４５２における電源電流値を補正するための電源電流補正回路４５１と、により構成される。

差動信号ドライバ回路４５２は、第３の実施形態と同様に、前記画素部４２２から出力される画素出力信号を入力し所定の差動信号である撮像信号を後段に向けて出力するドライバーであって、前記信号処理部４２３内において電源供給線（ＶＤＤライン）とグランド（ＧＮＤ）との間に設けられる。

また、電源電流補正回路４５１は、当該差動出力ドライバ回路４５２の駆動電流を設定する複数の電流源である第１の電流源４５４と第２の電流源４５５と、を有する。さらに電源電流補正回路４５１は、差動信号ドライバ回路４５２の電流源として、第１の電流源４５４と第２の電流源４５５とが並列に接続された上で、これらの並列に接続された電流源が差動信号ドライバ回路４５２と直列に接続される第１の状態（起動時の状態；“Ｈｉｇｈ端子”が選択された状態）と、第１の電流源４５４のみが差動信号ドライバ回路４５２と直列に接続される第２の状態（通常動作時の状態；“Ｌｏｗ端子”が選択された状態）と、とを切り換える電流源選択スイッチ４５３と、をさらに有して構成される。

なお、当該電源電流補正回路４５１は、上述した第１の電流源４５４、または第１の電流源４５４と第２の電流源４５５の並列回路が、電源供給線（ＶＤＤライン）とグランド（ＧＮＤ）との間において前記差動信号ドライバ回路４５２に対して直列に接続されることから、当該差動出力ドライバ回路４５２の駆動電流を切り換え可能とする補正回路としての役目を果たす。

一方、電源電流制御部４６０は、制御部４２４内に設けられ、上述した電源電流補正部４５０に対して所定の制御信号（電源電流制御信号）を生成し送出する制御信号生成部４６１を備える。

この制御信号生成部４６１は、撮像素子４２１の起動時（「撮像素子の起動時」の定義については上述のとおりである）において所定の制御信号（電源電流制御信号）を生成し出力する。また、その出力はビデオプロセッサ３における駆動制御部３２から入力した同期信号および基準クロックＣＬＫに応じて制御されるようになっている。

また、電源電流制御部４６０から出力される当該制御信号（電源電流制御信号）は、上述したように、電源電流補正部４５０における電源電流補正回路４５１における上記電流源選択スイッチ４５３を制御するようになっている。

すなわち、電源電流補正回路４５１は、上記電源電流制御部４６０から出力される電源電流制御信号に応じて、上述の如く前記差動出力ドライバ回路４５２の駆動電流を設定する電流源の種類を選択することにより、差動信号ドライバ回路４５２に流れる駆動電流の「電流値」を選択するようになっている。

すなわち、電源電流補正回路４５１は、その「電流値」を切り換えるようになっており、差動信号ドライバ回路４５２において撮像素子の起動時における電源電流（消費電流）と、通常動作時における電源電流（消費電流）とがほぼ同等となるように、前記第１の電流源４５４および第２の電流源４５５の「電流値」が設定されるようになっている。

具体的に電源電流補正回路４５１は、「撮像素子の起動時」においては、相対的に差動信号ドライバ回路４５２の駆動電流が増すことにより、当該撮像素子の起動時においても、通常動作時における消費電流とほぼ同等の電流が流れるような「起動時用の電流値」に切り換わるように制御される。

ここで、電源電流補正部４５０は、電源電流制御部４６０から供給される所定の制御信号（前記電源電流制御信号）に応じて前記電源供給線（ＶＤＤライン）に流れる電流を変化させるように当該電源供給線の負荷を補正する役目を果たす。

一方、電源電流制御部４６０は、当該撮像素子４２１の起動時において電源供給線（ＶＤＤライン）に流れる電流を、撮像素子４２１の通常動作時において電源供給線（ＶＤＤライン）に流れる電流に対して相対的に増加させるための制御信号（前記電源電流制御信号）を生成し、所定のタイミングにおいて前記電源電流補正部４５０に対して当該制御信号を出力する役目を果たす。

＜本第４の実施形態における「撮像素子の起動時」の作用＞
上述の如き構成をなす電源電流補正部４５０および電源電流制御部４６０の作用について上述した図５を参照して説明する。

第１の実施形態と同様に、内視鏡２およびビデオプロセッサ３に対して電源が投入されると、電源供給線（ＶＤＤライン）に印加される電源電圧および流れる電流共に徐々に立ち上がる。

一方で、電源電流制御部４６０における制御信号生成部４６１において、ＶＤＤの立ち上がりから間もなく所定電圧値に達すると“Ｈレベル”の制御信号（電源電流制御信号）が生成され、電源電流補正回路４５１に向けて出力される。

前記電源電流補正回路４５１においては、当該“Ｈレベル”の電源電流制御信号に応じて電流源選択スイッチ４５３が切り換わり、相対的に差動信号ドライバ回路４５２の駆動電流が増すように第１の電流源４５４と第２の電流源４５５とが稼働する状態が選択され、これにより差動信号ドライバ回路４５２は、当該撮像素子の起動時においても、通常動作時における消費電流とほぼ同等の電流が流れるように制御される。

このように、本第４の実施形態においても、電源電流補正回路４５１が「起動時用の電流値」に切り換えられると、撮像素子４２１に供給される電源供給線（ＶＤＤライン）の電流値の立ち上がり特性カーブ（Ｉａ）は、当該電源電流補正回路４５１が「起動時用の電流値」に切り換えられていない仮定した特性カーブ（Ｉｂ）に比して適正な上昇変化を辿るよう補正されることとなる（図５参照）。

また、この電流値の適正な上昇変化に伴って、電源供給線（ＶＤＤライン）の電圧値の特性カーブ（Ｖａ）についても、特性カーブ（Ｖｂ）に比して適正な変化を辿るよう補正されることとなり、撮像素子４２１に対して定格を超える電圧が印加されることを防止することができる（図５参照）。

この後、ビデオプロセッサ３における駆動制御部３２から同期信号が送出されると、電源電流制御部４６０において当該同期信号のパルスを検知し、所定のパルス数を検出した後、基準クロックＣＬＫのタイミングに基づいて電源電流補正部４５０に向けて出力する制御信号（電源電流制御信号）を“Ｌレベル”に変化させる。

そして、この制御信号（電源電流制御信号）の“Ｌレベル”への立ち下りにより、電源電流補正回路４５１が「通常動作用の電流値」に切り換えられると、差動信号ドライバ回路４５２は通常動作時に係る動作に移行し、画素部４２２から出力される画素出力信号に応じて所定の撮像信号を出力することとなる。

以上説明したように、本第４の実施形態によっても、上述の如く「撮像素子の起動時」等の動作不安定時における意図しない消費電流の低下状態を是正し、起動時と通常動作時とで消費電流を一定化することができる。

＜第５の実施形態＞
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。

図１２は、本発明の第５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り、図１３は、第５の実施形態の内視鏡における電源電流補正部および電源電流制御部の構成を示すブロック図である。

本第５の実施形態の内視鏡は、その基本的な構成は第１の実施形態と同様であり、主に電源供給線（ＶＤＤライン）に流れる電流を変化させるように電源供給線の負荷を補正する電源電流補正部、および、所定のタイミングにおいて前記電源電流補正部に対して制御信号を出力する電源電流制御部の構成、特に電源電流補正部の構成を異にする。その他の構成は第１の実施形態と同様であるので、ここでは第１の実施形態との差異のみの説明にとどめ、共通する部分の説明については省略する。

図１２に示すように、第５の実施形態の内視鏡５０２を含む内視鏡システム５０１においても、内視鏡５０２における挿入部先端部には、被写体像を入光するレンズを含む対物光学系（図示せず）と、当該対物光学系における結像面に配置された撮像素子５２１と、が配設される。

当該撮像素子５２１は、本第５の実施形態においてもＣＭＯＳイメージセンサにより構成される撮像素子であって、被写体像を入光し光電変換した後に所定の画素出力信号を出力する画素部５２２と、前記画素出力信号を入力し所定の信号処理を行った後、撮像信号として出力する信号処理部５２３と、これら画素部５２２、信号処理部５２３等を制御する制御部５２４と、を備える。

さらに内視鏡５０２には、第１の実施形態における内視鏡２と同様に、撮像素子５２１から延出され、当該撮像素子５２１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に至るまで延設されたケーブル２８が配設されている。

ケーブル２８は、各種駆動信号（基準クロックＣＬＫ、各種同期信号等）を伝送する駆動信号ライン、撮像素子５２１を駆動するための電源電圧ＶＤＤを供給するための電源供給ライン、前記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る。

前記駆動信号ラインは、ビデオプロセッサ３における駆動制御部３２と撮像素子５２１とに接続され、駆動制御部３２から出力された、撮像素子５２１を制御するための各種駆動信号（基準クロックＣＬＫ、各種同期信号等）を伝送する。

前記電源供給ラインは、ビデオプロセッサ３における電源部３３に接続され、撮像素子５２１に対して電源電圧を供給するためのＶＤＤラインおよびグランドライン（ＧＮＤ）を有する。

なお、本第５の実施形態においても前記ＶＤＤライン（電源供給線）は、撮像素子５２１に接続された後、当該撮像素子５２１内部に配線され、当該撮像素子５２１に対して所定の電源電圧ＶＤＤを供給する役目を果たす。

本第５の実施形態において撮像素子５２１は、電源供給線（ＶＤＤライン）に流れる電流を変化させるように当該電源供給線の負荷を補正する電源電流補正部５５０と、所定のタイミングにおいて前記電源電流補正部４５０に対して制御信号を出力する電源電流制御部５６０と、を具備する。

＜第５の実施形態における電源電流補正部および電源電流制御部＞
次に、撮像素子５２１に設けた電源電流補正部５５０および電源電流制御部５６０について図１２および図１３を参照して説明する。

本第５の実施形態において電源電流補正部５５０は、図１２に示すように前記信号処理部５２３内に設けられた差動信号ドライバ回路５５２と、当該差動信号ドライバ回路５５２外に設けられ、電源電流制御部５６０から出力される制御信号（電源電流制御信号）に制御され前記差動信号ドライバ回路５５２における電源電流値を補正するための電源電流補正回路５５１と、により構成される。

差動信号ドライバ回路５５２は、第３の実施形態と同様に、前記画素部５２２から出力される画素出力信号を入力し所定の差動信号である撮像信号を後段に向けて出力するドライバーであって、前記信号処理部５２３内において電源供給線（ＶＤＤライン）とグランド（ＧＮＤ）との間に設けられる。

また、電源電流補正回路５５１は、当該差動出力ドライバ回路５５２の駆動電流を設定するトランジスタ５５４と、トランジスタ５５４に第１のリファレンス電圧が印加する第１の状態（起動時の状態；“Ｈｉｇｈ端子”が選択された状態）と、トランジスタ５５４に第２のリファレンス電圧が印加する第２の状態（通常動作時の状態；“Ｌｏｗ端子”が選択された状態）と、とを切り換える印加電圧選択スイッチ５５３と、を有して構成される。

なお、当該電源電流補正回路５５１は、上述したトランジスタ５５４が、電源供給線（ＶＤＤライン）とグランド（ＧＮＤ）との間において前記差動信号ドライバ回路５５２に対して直列に接続されることから、当該差動出力ドライバ回路５５２の駆動電流を切り換え可能とする補正回路としての役目を果たす。

一方、電源電流制御部５６０は、制御部５２４内に設けられ、上述した電源電流補正部５５０に対して所定の制御信号（電源電流制御信号）を生成し送出する制御信号生成部５６１を備える。

この制御信号生成部５６１は、撮像素子５２１の起動時（「撮像素子の起動時」の定義については上述のとおりである）において所定の制御信号（電源電流制御信号）を生成し出力する。また、その出力はビデオプロセッサ３における駆動制御部３２から入力した同期信号および基準クロックＣＬＫに応じて制御されるようになっている。

また、電源電流制御部５６０から出力される当該制御信号（電源電流制御信号）は、上述したように、電源電流補正部５５０における電源電流補正回路５５１における上記印加電圧選択スイッチ５５３を制御するようになっている。

すなわち、電源電流補正回路５５１は、上記電源電流制御部５６０から出力される電源電流制御信号に応じて、上述の如く前記トランジスタ５５４に印加するリファレンス電圧を選択することにより、差動信号ドライバ回路５５２に流れる駆動電流の「電流値」を選択するようになっている。

すなわち、電源電流補正回路５５１は、リファレンス電圧を選択することにより「差動信号ドライバ回路５５２に流れる駆動電流の電流値」を切り換えるようになっており、差動信号ドライバ回路５５２において撮像素子の起動時における電源電流（消費電流）と、通常動作時における電源電流（消費電流）とがほぼ同等となるように、前記第１のリファレンス電圧と第２のリファレンス電圧が設定されるようになっている。

具体的に電源電流補正回路５５１は、「撮像素子の起動時」においては、相対的に差動信号ドライバ回路５５２の駆動電流が増すことにより、当該撮像素子の起動時においても、通常動作時における消費電流とほぼ同等の電流が流れるような「起動時用の電流値」に切り換わるように制御される。

ここで、電源電流補正部５５０は、電源電流制御部５６０から供給される所定の制御信号（前記電源電流制御信号）に応じて前記電源供給線（ＶＤＤライン）に流れる電流を変化させるように当該電源供給線の負荷を補正する役目を果たす。

一方、電源電流制御部５６０は、当該撮像素子５２１の起動時において電源供給線（ＶＤＤライン）に流れる電流を、撮像素子５２１の通常動作時において電源供給線（ＶＤＤライン）に流れる電流に対して相対的に増加させるための制御信号（前記電源電流制御信号）を生成し、所定のタイミングにおいて前記電源電流補正部５５０に対して当該制御信号を出力する役目を果たす。

＜本第５の実施形態における「撮像素子の起動時」の作用＞
上述の如き構成をなす電源電流補正部５５０および電源電流制御部５６０の作用について上述した図５を参照して説明する。

第１の実施形態と同様に、内視鏡２およびビデオプロセッサ３に対して電源が投入されると、電源供給線（ＶＤＤライン）に印加される電源電圧および流れる電流共に徐々に立ち上がる。

一方で、電源電流制御部５６０における制御信号生成部５６１において、ＶＤＤの立ち上がりから間もなく所定電圧値に達すると“Ｈレベル”の制御信号（電源電流制御信号）が生成され、電源電流補正回路５５１に向けて出力される。

前記電源電流補正回路５５１においては、当該“Ｈレベル”の電源電流制御信号に応じて印加電圧選択スイッチ５５３が切り換わり、相対的に差動信号ドライバ回路５５２の駆動電流が増すように、トランジスタ５５４に対して第１のリファレンス電圧が印加される状態が選択され、これにより差動信号ドライバ回路５５２は、当該撮像素子の起動時においても、通常動作時における消費電流とほぼ同等の電流が流れるように制御される。

このように、本第５の実施形態においても、電源電流補正回路５５１が「起動時用の電流値」に切り換えられると、撮像素子５２１に供給される電源供給線（ＶＤＤライン）の電流値の立ち上がり特性カーブ（Ｉａ）は、当該電源電流補正回路５５１が「起動時用の電流値」に切り換えられていない仮定した特性カーブ（Ｉｂ）に比して適正な上昇変化を辿るよう補正されることとなる（図５参照）。

また、この電流値の適正な上昇変化に伴って、電源供給線（ＶＤＤライン）の電圧値の特性カーブ（Ｖａ）についても、特性カーブ（Ｖｂ）に比して適正な変化を辿るよう補正されることとなり、撮像素子５２１に対して定格を超える電圧が印加されることを防止することができる（図５参照）。

この後、ビデオプロセッサ３における駆動制御部３２から同期信号が送出されると、電源電流制御部５６０において当該同期信号のパルスを検知し、所定のパルス数を検出した後、基準クロックＣＬＫのタイミングに基づいて電源電流補正部５５０に向けて出力する制御信号（電源電流制御信号）を“Ｌレベル”に変化させる。

そして、この制御信号（電源電流制御信号）の“Ｌレベル”への立ち下りにより、電源電流補正回路５５１が「通常動作用の電流値」に切り換えられると、差動信号ドライバ回路５５２は通常動作時に係る動作に移行し、画素部５２２から出力される画素出力信号に応じて所定の撮像信号を出力することとなる。

以上説明したように、本第５の実施形態によっても、上述の如く「撮像素子の起動時」等の動作不安定時における意図しない消費電流の低下状態を是正し、起動時と通常動作時とで消費電流を一定化することができる。

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
７…先端部
１２１、２２１，３２１，４２１，５２１…撮像素子（ＣＭＯＳイメージセンサ）
１２２、２２２，３２２，４２２，５２２…画素部
１２３、２２３，３２３，４２３，５２３…信号処理部
１２４、２２４，３２４，４２４，５２４…制御部
２８…ケーブル
３…ビデオプロセッサ
３１…撮像信号処理部
３２…駆動制御部
３３…電源部
４…光源装置
１５０、２５０，３５０，４５０，５５０…電源電流補正部
１５１、２５１，３５１，４５１，５５１…電源電流補正回路
１６０、２６０，３６０，４６０，５６０…電源電流制御部
２５２…出力ドライバ回路
３５２，４５２，５５２…差動信号ドライバ回路
２６１，３６１，４６１，５６１…制御信号生成部

Claims (1)

1. 挿入部の先端部に配設され、被観察体像を撮像する撮像素子と、
   前記撮像素子内に配設され、所定の電源から当該撮像素子に対して所定の電源電圧を供給するための電源供給線と、
   前記撮像素子内に配設され、前記電源供給線に対応し、前記所定の電源から当該撮像素子に対して所定の電源電圧を供給するためのグランドラインと、
   前記撮像素子に設けられ、所定の制御信号に応じて前記電源供給線に流れる電流を変化させるように当該電源供給線の負荷を補正する電源電流補正部と、
   前記撮像素子に設けられ、当該撮像素子の起動時において前記電源供給線に流れる電流を、前記撮像素子の通常動作時において前記電源供給線に流れる電流に対して相対的に増加させるための前記所定の制御信号を生成し、所定のタイミングにおいて前記電源電流補正部に対して当該制御信号を出力する電源電流制御部と、
   を具備し、
   前記電源電流補正部は、抵抗とトランジスタとを有する補正回路を備え、
   前記補正回路は、前記電源供給線と前記グランドラインとに接続され、
   前記電源電流制御部は、前記撮像素子の起動時において、前記補正回路における前記トランジスタを導通せしめ、前記抵抗値と当該トランジスタのオン抵抗値とによる補正電流を前記電源供給線と前記グランドラインとの間に供給する
   ことを特徴とする内視鏡。

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