(57)【要約】【課題】被検物内に挿入部を挿入して使用する内視鏡装置において、挿入部の先端に位置する先端部内に備えた撮像素子に波形の劣化のない駆動信号を入力することができる内視鏡装置を提供する。【解決手段】撮影した映像に応じた画素信号を出力する撮像素子を先端に具備し、撮像素子を駆動するための駆動信号を伝送する挿入部と、駆動信号を生成する駆動信号発生部を具備した本体部と、を有する内視鏡装置であって、本体部は、撮像素子が有する画素に蓄積された信号を順次駆動して読み出す期間である水平駆動期間と、画素に蓄積された信号の読み出しをしない期間である水平ブランキング期間とを含んだ１つの水平期間に対応し、１水平期間ごとに反復する制御信号を生成し、当該内視鏡装置は、制御信号に基づいて、撮像素子内の画素に蓄積された信号を順次駆動して読み出すための水平駆動信号を生成する水平駆動信号生成部、を備える。【選択図】図２
2016112175.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影した映像に応じた画素信号を出力する撮像素子を先端に具備し、前記撮像素子を駆動するための駆動信号を伝送する挿入部と、
前記駆動信号を生成する駆動信号発生部を具備した本体部と、
を有する内視鏡装置であって、
前記本体部は、
前記撮像素子が有する画素に蓄積された信号を順次駆動して読み出す期間である水平駆動期間と、前記画素に蓄積された信号の読み出しをしない期間である水平ブランキング期間とを含んだ１つの水平期間に対応し、１水平期間ごとに反復する制御信号を生成し、
当該内視鏡装置は、
前記制御信号に基づいて、前記撮像素子内の前記画素に蓄積された信号を順次駆動して読み出すための水平駆動信号を生成する水平駆動信号生成部、
を備えることを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
前記駆動信号発生部は、
前記撮像素子内の前記画素に蓄積された信号を順次駆動して読み出すための前記水平駆動信号として画素駆動パルス信号が前記水平駆動期間に複数含まれた前記駆動信号である水平駆動元信号を生成し、
前記制御信号は、
前記挿入部によって伝送された後の前記水平駆動元信号である伝送後水平駆動元信号の信号レベルを変換するために、前記水平駆動元信号に基づいて、前記本体部に配置されたリファレンス電圧発生部によって発生するリファレンス電圧であり、
前記水平駆動信号生成部は、
前記リファレンス電圧に基づいて、前記伝送後水平駆動元信号の波形を変換して前記水平駆動信号として前記撮像素子に出力する前記撮像素子の近傍に配置された水平駆動信号変換部、
を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項３】
前記リファレンス電圧発生部は、
前記水平駆動元信号に含まれる、少なくとも前記水平ブランキング期間から前記水平駆動期間に切り替わったあとの１つ目または１つ目から始まる数個の前記画素駆動パルス信号の期間に対応する電圧レベルが、前記水平駆動期間に含まれる他の前記画素駆動パルス信号の期間に対応する電圧レベルよりも高い、前記リファレンス電圧を発生し、
前記水平駆動信号変換部は、
前記伝送後水平駆動元信号と前記リファレンス電圧とを比較し、２値化した、矩形波に近い前記水平駆動信号を出力する、
ことを特徴とする請求項２に記載の内視鏡装置。
【請求項４】
前記リファレンス電圧のそれぞれの電圧レベルは、
前記伝送後水平駆動元信号に含まれるそれぞれの前記画素駆動パルス信号の波形が横切る電圧レベルである、
ことを特徴とする請求項３に記載の内視鏡装置。
【請求項５】
前記駆動信号は、
前記水平期間中に、前記撮像素子内のそれぞれの前記画素に蓄積された信号を順次駆動して読み出すための画素駆動パルス信号のみが含まれた水平駆動元信号であり、
前記制御信号は、
前記水平駆動期間と前記水平ブランキング期間とを区別するために前記駆動信号発生部が生成した水平駆動期間識別信号であり、
前記水平駆動信号生成部は、
前記水平駆動期間識別信号に基づいて、一定の電圧レベルの最適リファレンス電圧または予め定めた電圧レベルの電圧のいずれか一方の電圧レベルに切り替えた、前記挿入部によって伝送された後の前記水平駆動元信号である伝送後水平駆動元信号の信号レベルを変換するためのリファレンス電圧を発生するリファレンス電圧発生部と、
前記リファレンス電圧に基づいて、前記伝送後水平駆動元信号の波形を変換して前記水平駆動信号として前記撮像素子に出力する前記撮像素子の近傍に配置された水平駆動信号変換部と、
を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項６】
前記リファレンス電圧発生部は、
前記水平駆動期間識別信号が前記水平駆動期間であることを表しているときに前記最適リファレンス電圧の前記リファレンス電圧を発生し、
前記水平駆動期間識別信号が前記水平ブランキング期間であることを表しているときに前記予め定めた電圧レベルの電圧の前記リファレンス電圧を発生し、
前記水平駆動信号変換部は、
前記伝送後水平駆動元信号と前記リファレンス電圧とを比較し、比較した結果に応じた前記水平駆動信号を出力する、
ことを特徴とする請求項５に記載の内視鏡装置。
【請求項７】
前記最適リファレンス電圧は、
前記伝送後水平駆動元信号に含まれるそれぞれの前記画素駆動パルス信号の波形が横切る電圧レベルであり、
前記予め定めた電圧レベルの電圧は、
前記伝送後水平駆動元信号に含まれるそれぞれの前記画素駆動パルス信号の波形が横切らない電圧レベルである、
ことを特徴とする請求項６に記載の内視鏡装置。
【請求項８】
前記リファレンス電圧発生部は、
前記本体部に配置される、
ことを特徴とする請求項７に記載の内視鏡装置。
【請求項９】
前記リファレンス電圧発生部は、
前記撮像素子の近傍に配置される、
ことを特徴とする請求項７に記載の内視鏡装置。
【請求項１０】
前記駆動信号は、
前記水平期間中に、前記撮像素子内のそれぞれの前記画素に蓄積された信号を順次駆動して読み出すための画素駆動パルス信号のみが含まれた水平駆動元信号であり、
前記制御信号は、
前記水平駆動期間と前記水平ブランキング期間とを区別するために前記駆動信号発生部が生成した水平駆動期間識別信号であり、
前記水平駆動信号生成部は、
前記水平駆動期間識別信号に基づいて、前記挿入部によって伝送された後の前記水平駆動元信号である伝送後水平駆動元信号から前記水平駆動信号を生成して前記撮像素子に出力する前記撮像素子の近傍に配置された水平駆動信号変換部、
を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項１１】
前記水平駆動信号変換部は、
前記水平駆動期間識別信号と前記伝送後水平駆動元信号とを論理和した信号を、前記水平駆動信号として出力する、
ことを特徴とする請求項１０に記載の内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検物内に挿入部を挿入して使用する内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、工業分野や医療分野において、細長い挿入部を被検物内に挿入し、挿入部の先端に位置する先端部内に備えた撮像素子によって被検物内を撮影する内視鏡装置が実用化されている。内視鏡装置では、撮像素子を駆動するための水平駆動信号や垂直駆動信号などの様々な駆動信号や、撮像素子が撮影した画像の信号（画素信号）などを、挿入部内に備えた信号ケーブルによって伝送している。一般的な内視鏡装置においては、挿入部の全長が数メートルに及ぶ。このため、挿入部の長さに応じて撮像素子に伝送される駆動信号の波形が劣化（減衰）してしまう。この駆動信号の波形の劣化を抑えるために信号ケーブルの太さを太くすることも考えられる。しかし、信号ケーブルを太くしてしまうと挿入部自体が太くなり、挿入部の取り回しが容易ではなくなってしまうため、信号ケーブルを太くすることによって駆動信号の波形の劣化を抑える方法は、あまり実用的ではない。
【０００３】
このため、例えば、特許文献１のように、内視鏡装置の本体内に波形補正回路を備えることによって、伝送する信号の波形の劣化を抑える技術が提案されている。特許文献１に開示された技術では、波形補正回路が、信号ケーブルによって駆動信号の波形が劣化してしまう分に相当する信号レベルを元の駆動信号に加える補正を行ってから撮像素子に送出している。これにより、特許文献１に開示された技術を適用した内視鏡装置では、補正された駆動信号が撮像素子に到達するときには、元の駆動信号と同様の波形になっている。
【０００４】
ところで、撮像素子を駆動するための駆動信号には、上述したように、水平駆動信号がある。この水平駆動信号は、撮像素子に備えたそれぞれの画素に蓄積された信号（画素信号）を水平方向に順次駆動して読み出すための信号であり、撮像素子に入力する駆動信号の中では最も周波数が高い信号である。ここで、図１２に水平駆動信号の一例を示す。図１２（ａ）に示したように、水平駆動信号における１水平期間中には、撮像素子において二次元に配置された画素の内、同じ水平方向に配置されたそれぞれの画素に蓄積された信号を順次駆動して読み出すための１画素周期のパルス信号（以下、「画素駆動パルス信号」という）が含まれている水平駆動期間と、画素駆動パルス信号が含まれていない、すなわち、画素信号の読み出しをしない水平ブランキング期間とがある。なお、水平ブランキング期間では、撮像素子の垂直駆動を行う。
【０００５】
このような構成（波形）の水平駆動信号を長い挿入部を介して撮像素子に伝送した場合、例えば、挿入部に備えた信号ケーブルが細くても、その長さが５メートル位までであれば、特許文献１に開示された波形補正回路による補正によって水平駆動信号の波形の劣化が抑制され、図１２（ｂ）に示したような、撮像素子において好ましい波形の水平駆動信号が入力される。つまり、挿入部の長さがある程度の長さまでであれば、特許文献１に開示された技術を適用することによって、撮像素子を正しく駆動できる波形の水平駆動信号を伝送することができる。なお、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）において符号Ａで示した水平ブランキング期間から水平駆動期間への切り替わりのタイミング付近の時間軸を拡大して示した図である。
【０００６】
しかし、挿入部の長さが長くなる（例えば、１５メートル）と、水平駆動信号の波形の劣化はさらに大きくなる。このため、特許文献１に開示された技術を適用しても、それだけでは水平駆動信号の波形の劣化を抑制することができなくなってしまう。
【０００７】
この問題を解決するため、従来から、一定の電圧レベルのリファレンス電圧を発生するリファレンス電圧発生回路を内視鏡装置の本体内に設け、入力されたリファレンス電圧に基づいて水平駆動信号を変換する水平駆動信号変換回路として動作するコンパレーターを撮像素子の近傍に配置することによって伝送する信号の波形の劣化を抑える内視鏡装置の技術がある。図１３には、撮像素子の近傍に配置されたコンパレーターに入力される、挿入部を介して伝送された水平駆動信号（入力）およびリファレンス電圧と、コンパレーターが出力する水平駆動信号（出力）とを併せて示している。
【０００８】
長い挿入部を介して伝送されたことによって劣化した水平駆動信号の波形は、図１３に示した水平駆動信号（入力）の波形のように、水平駆動期間に含まれる画素駆動パルス信号の信号レベルが一定となる期間がほとんどなく、尖った波形となってしまう。このような波形の水平駆動信号は、撮像素子において好ましい波形の水平駆動信号であるとはいえず、このような波形の水平駆動信号が撮像素子に入力されると、撮像素子の誤動作や出力する画素信号の劣化の要因となる。このため、コンパレーターは、水平駆動信号（入力）の信号レベル（電圧）とリファレンス電圧とを比較することによって、水平駆動信号（入力）を矩形波に近い信号に変換、すなわち、水平駆動信号（入力）の波形を整形する。これにより、図１３に示した水平駆動信号（出力）のように、水平駆動期間に含まれる画素駆動パルスが矩形波に近い波形になる。この水平駆動信号、つまり、画素駆動パルス信号の波形は、図１２（ｂ）に示した水平駆動信号と同様に、撮像素子において好ましい、２値化した、矩形波に近い波形の水平駆動信号であり、この水平駆動信号（出力）によって撮像素子が正しく駆動される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特公平４−００６３０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、挿入部の長さがさらに長くなる（例えば、３０メートル）と、水平駆動信号の波形の劣化はますます大きくなり、コンパレーターにおいて水平駆動信号の波形を正しく整形することができなくなってしまう。特に、水平ブランキング期間において一定の信号レベルであった水平駆動信号が、水平駆動期間に移ると水平ブランキング期間中の信号レベルの影響によって最初の３〜４パルスの間、波形がつり上がるという問題が発生する。図１４には、図１３と同様に、撮像素子の近傍に配置されたコンパレーターに入力される水平駆動信号（入力）およびリファレンス電圧と、コンパレーターが出力する水平駆動信号（出力）とを併せて示している。
【００１１】
例えば、リファレンス電圧との関係において図１４（ａ）に示した水平駆動信号（入力）のような波形の水平駆動信号がコンパレーターに入力された場合、水平駆動信号（入力）の最初の３〜４パルスの間の波形がつり上がっているため、コンパレーターが整形した水平駆動信号（出力）は、図１４（ａ）において符号Ｂで示したように、１つ目の画素駆動パルス信号のパルス幅が狭い波形になってしまう。また、例えば、リファレンス電圧との関係において図１４（ｂ）に示した水平駆動信号（入力）のような波形の水平駆動信号がコンパレーターに入力された場合、コンパレーターが整形した水平駆動信号（出力）は、図１４（ｂ）において符号Ｃで示したように、１つ目の画素駆動パルス信号の波形が消失してしまう。
【００１２】
図１４（ａ）の符号Ｂで示した細いパルス状の波形の１つ目の画素駆動パルス信号と、図１４（ｂ）の符号Ｃで示した消失してしまった１つ目の画素駆動パルス信号との差は、挿入部を介して伝送された水平駆動信号（入力）の波形（信号レベル）がリファレンス電圧の電圧レベルを横切るか否かによる差である。図１４（ａ）において符号Ｂで示した１つ目の画素駆動パルス信号は、水平駆動信号（入力）の波形がかろうじてリファレンス電圧の電圧レベルを横切ったために、コンパレーターによってかろうじて整形された波形である。また、図１４（ｂ）において符号Ｃで示した１つ目の画素駆動パルス信号は、水平駆動信号（入力）の波形がリファレンス電圧の電圧レベルを横切らなかったために、コンパレーターによっても整形することができなかった波形である。
【００１３】
仮にこれらのような波形の水平駆動信号（出力）が撮像素子に入力されたとすると、撮像素子の誤動作や出力する画素信号の劣化の要因となってしまう。より具体的には、図１４（ａ）に示したような水平駆動信号では、符号Ｂで示した１つ目の画素駆動パルス信号でも撮像素子からの画素信号の読み出しはかろうじて行われる。これに対して、図１４（ｂ）に示したような水平駆動信号では、符号Ｃで示した１つ目の画素駆動パルス信号の波形が消失しているため、撮像素子にとっては次の画素駆動パルス信号が１つ目の画素駆動パルス信号となり、撮像素子からの画素信号の読み出しが１画素分遅れてしまう。これにより、例えば、撮像素子がカラーモザイクフィルター方式の撮像素子である場合には、隣接する画素の画素信号に基づいて行う色信号の生成処理が正しく行われず、つまり、誤った色の画素信号に基づいた処理が行われてしまい、誤った色信号が生成されてしまうという問題になる。
【００１４】
また、リファレンス電圧が本体部における温度の変動などの影響を受ける場合もある。例えば、本体部内の温度の上昇によってリファレンス電圧の電圧レベルがわずかに低下してしまった場合には、リファレンス電圧の電圧レベルをかろうじて横切る波形の１つ目の画素駆動パルス信号（図１４（ａ）参照）は、リファレンス電圧の電圧レベルを横切らなくなり、コンパレーターから出力された際には、図１４（ｂ）において符号Ｃで示したように波形が消失してしまう。また、１つ目の画素駆動パルス信号の波形がリファレンス電圧の電圧レベルを横切るか否かが変動する場合には、リファレンス電圧の電圧レベルを横切ったか否かによって、正しい色信号の生成と誤った色信号の生成とが変動し、内視鏡装置において被検物内を撮影して表示する画像が著しく乱れてしまうという問題になる。
【００１５】
なお、図１４（ａ）および図１４（ｂ）に示したような状態の水平駆動信号である場合に、リファレンス電圧の電圧レベルを高くすることによって、水平駆動信号（入力）の波形が確実にリファレンス電圧を横切るようにすることも考えられる。しかし、この場合は、図１５に示すように、画素駆動パルス信号の最初の３パルス程は好ましい波形となるが、それ以後の大部分を占める画素駆動パルス信号は、信号レベルが高い期間と低い期間との比（デューティ比）が最適値の５０％から大きくずれてしまい、撮像素子において好ましい波形の水平駆動信号ではなくなってしまう。
【００１６】
本発明は、上記の課題認識に基づいてなされたものであり、被検物内に挿入部を挿入して使用する内視鏡装置において、挿入部の先端に位置する先端部内に備えた撮像素子に波形の劣化のない駆動信号を入力することができる内視鏡装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記の課題を解決するため、本発明の内視鏡装置は、撮影した映像に応じた画素信号を出力する撮像素子を先端に具備し、前記撮像素子を駆動するための駆動信号を伝送する挿入部と、前記駆動信号を生成する駆動信号発生部を具備した本体部と、を有する内視鏡装置であって、前記本体部は、前記撮像素子が有する画素に蓄積された信号を順次駆動して読み出す期間である水平駆動期間と、前記画素に蓄積された信号の読み出しをしない期間である水平ブランキング期間とを含んだ１つの水平期間に対応し、１水平期間ごとに反復する制御信号を生成し、当該内視鏡装置は、前記制御信号に基づいて、前記撮像素子内の前記画素に蓄積された信号を順次駆動して読み出すための水平駆動信号を生成する水平駆動信号生成部、を備えることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の内視鏡装置において、前記駆動信号発生部は、前記撮像素子内の前記画素に蓄積された信号を順次駆動して読み出すための前記水平駆動信号として画素駆動パルス信号が前記水平駆動期間に複数含まれた前記駆動信号である水平駆動元信号を生成し、前記制御信号は、前記挿入部によって伝送された後の前記水平駆動元信号である伝送後水平駆動元信号の信号レベルを変換するために、前記水平駆動元信号に基づいて、前記本体部に配置されたリファレンス電圧発生部によって発生するリファレンス電圧であり、前記水平駆動信号生成部は、前記リファレンス電圧に基づいて、前記伝送後水平駆動元信号の波形を変換して前記水平駆動信号として前記撮像素子に出力する前記撮像素子の近傍に配置された水平駆動信号変換部、を備える、ことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の内視鏡装置において、前記リファレンス電圧発生部は、前記水平駆動元信号に含まれる、少なくとも前記水平ブランキング期間から前記水平駆動期間に切り替わったあとの１つ目または１つ目から始まる数個の前記画素駆動パルス信号の期間に対応する電圧レベルが、前記水平駆動期間に含まれる他の前記画素駆動パルス信号の期間に対応する電圧レベルよりも高い、前記リファレンス電圧を発生し、前記水平駆動信号変換部は、前記伝送後水平駆動元信号と前記リファレンス電圧とを比較し、２値化した、矩形波に近い前記水平駆動信号を出力する、ことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の内視鏡装置において、前記リファレンス電圧のそれぞれの電圧レベルは、前記伝送後水平駆動元信号に含まれるそれぞれの前記画素駆動パルス信号の波形が横切る電圧レベルである、ことを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の内視鏡装置において、前記駆動信号は、前記水平期間中に、前記撮像素子内のそれぞれの前記画素に蓄積された信号を順次駆動して読み出すための画素駆動パルス信号のみが含まれた水平駆動元信号であり、前記制御信号は、前記水平駆動期間と前記水平ブランキング期間とを区別するために前記駆動信号発生部が生成した水平駆動期間識別信号であり、前記水平駆動信号生成部は、前記水平駆動期間識別信号に基づいて、一定の電圧レベルの最適リファレンス電圧または予め定めた電圧レベルの電圧のいずれか一方の電圧レベルに切り替えた、前記挿入部によって伝送された後の前記水平駆動元信号である伝送後水平駆動元信号の信号レベルを変換するためのリファレンス電圧を発生するリファレンス電圧発生部と、前記リファレンス電圧に基づいて、前記伝送後水平駆動元信号の波形を変換して前記水平駆動信号として前記撮像素子に出力する前記撮像素子の近傍に配置された水平駆動信号変換部と、を備える、ことを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の内視鏡装置において、前記リファレンス電圧発生部は、前記水平駆動期間識別信号が前記水平駆動期間であることを表しているときに前記最適リファレンス電圧の前記リファレンス電圧を発生し、前記水平駆動期間識別信号が前記水平ブランキング期間であることを表しているときに前記予め定めた電圧レベルの電圧の前記リファレンス電圧を発生し、前記水平駆動信号変換部は、前記伝送後水平駆動元信号と前記リファレンス電圧とを比較し、比較した結果に応じた前記水平駆動信号を出力する、ことを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の内視鏡装置において、前記最適リファレンス電圧は、前記伝送後水平駆動元信号に含まれるそれぞれの前記画素駆動パルス信号の波形が横切る電圧レベルであり、前記予め定めた電圧レベルの電圧は、前記伝送後水平駆動元信号に含まれるそれぞれの前記画素駆動パルス信号の波形が横切らない電圧レベルである、ことを特徴とする。
【００２４】
また、本発明の内視鏡装置において、前記リファレンス電圧発生部は、前記本体部に配置される、ことを特徴とする。
【００２５】
また、本発明の内視鏡装置において、前記リファレンス電圧発生部は、前記撮像素子の近傍に配置される、ことを特徴とする。
【００２６】
また、本発明の内視鏡装置において、前記駆動信号は、前記水平期間中に、前記撮像素子内のそれぞれの前記画素に蓄積された信号を順次駆動して読み出すための画素駆動パルス信号のみが含まれた水平駆動元信号であり、前記制御信号は、前記水平駆動期間と前記水平ブランキング期間とを区別するために前記駆動信号発生部が生成した水平駆動期間識別信号であり、前記水平駆動信号生成部は、前記水平駆動期間識別信号に基づいて、前記挿入部によって伝送された後の前記水平駆動元信号である伝送後水平駆動元信号から前記水平駆動信号を生成して前記撮像素子に出力する前記撮像素子の近傍に配置された水平駆動信号変換部、を備える、ことを特徴とする。
【００２７】
また、本発明の内視鏡装置において、前記水平駆動信号変換部は、前記水平駆動期間識別信号と前記伝送後水平駆動元信号とを論理和した信号を、前記水平駆動信号として出力する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、被検物内に挿入部を挿入して使用する内視鏡装置において、挿入部の先端に位置する先端部内に備えた撮像素子に波形の劣化のない駆動信号を入力することができる内視鏡装置を提供することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１の実施形態による内視鏡装置の全体構成の一例を示した図である。
【図２】本第１の実施形態の内視鏡装置における概略構成の一例を示したブロック図である。
【図３】本第１の実施形態の内視鏡装置に備えたリファレンス電圧発生回路の概略構成の一例を示したブロック図である。
【図４】本第１の実施形態の内視鏡装置に備えたリファレンス電圧発生回路によって生成するリファレンス電圧の一例を示した図である。
【図５】本第１の実施形態の内視鏡装置において水平駆動信号を整形する一例を示した図である。
【図６】本発明の第２の実施形態の内視鏡装置における概略構成の一例を示したブロック図である。
【図７】本第２の実施形態の内視鏡装置の先端部に伝送される水平駆動信号およびリファレンス電圧の一例を示した図である。
【図８】本第２の実施形態の内視鏡装置において水平駆動信号を生成する一例を示した図である。
【図９】本発明の第３の実施形態の内視鏡装置における概略構成の一例を示したブロック図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態の内視鏡装置における概略構成の一例を示したブロック図である。
【図１１】本第４の実施形態の内視鏡装置において水平駆動信号の生成に用いる信号の一例を示した図である。
【図１２】従来の内視鏡装置において伝送する水平駆動信号の一例を示した図である。
【図１３】従来の内視鏡装置において水平駆動信号を整形する一例を示した図である。
【図１４】従来の内視鏡装置において水平駆動信号を整形する別の一例を示した図である。
【図１５】従来の内視鏡装置において水平駆動信号を整形するさらに別の一例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
＜第１の実施形態＞
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明においては、本発明の内視鏡装置が、工業用の内視鏡装置である場合について説明する。図１は、本第１の実施形態による内視鏡装置の全体構成の一例を示した図である。図１において、内視鏡装置１は、挿入部２と、本体部３と、モニタ４とを備えている。また、挿入部２は、撮像素子を備えた先端部５と、先端部５を被検物内に導くコードである軟性部６とを含んで構成される。軟性部６によって導かれて被検物内に挿入されるときの先端部５の動きや方向は、軟性部６を介して本体部３によって操作される。内視鏡装置１では、先端部５内の撮像素子が撮影して得た画素信号を本体部３で処理し、本体部３が処理した映像（画像）をモニタ４に表示する。なお、内視鏡装置１において被検物内の撮影を行わない場合、挿入部２は、本体部３に取り付けられたドラム部７に巻かれることによって内視鏡装置１に収納される。
【００３１】
次に、本第１の実施形態の内視鏡装置１における内部の構成について説明する。図２は、本第１の実施形態の内視鏡装置１における概略構成の一例を示したブロック図である。図２には、図１に示した内視鏡装置１における内部の構成の一例を示している。なお、図２においては、図１に示した挿入部２を構成する先端部５に備えた撮像素子を駆動するための駆動信号や、撮像素子が撮影した画像の信号（画素信号）などの伝送に関連する構成要素のみを示している。
【００３２】
本体部３は、ドライブパルス発生回路３１と、ドライバＩＣ３２と、波形補正回路３３と、リファレンス電圧発生回路３４と、映像信号処理回路３５と、電源回路３６とを備えている。また、先端部５は、撮像素子５１と、撮像レンズ５２と、トランジスタ５３と、コンデンサ５４と、抵抗５５と、コンパレーター５６とを備えている。また、軟性部６は、シールド線６１とシールド線６２とを備えている。
【００３３】
ドライブパルス発生回路３１は、先端部５内に備えた撮像素子５１を駆動するための駆動信号を生成する。ドライブパルス発生回路３１が生成する駆動信号には、水平駆動信号や垂直駆動信号などの様々な駆動信号が含まれる。図２においては、ドライブパルス発生回路３１が、６つの駆動信号を生成する場合を示している。そして、ドライブパルス発生回路３１は、生成したそれぞれの駆動信号を、対応するドライバＩＣ３２に出力する。また、ドライブパルス発生回路３１は、生成した駆動信号の内、水平駆動信号ＨＤをリファレンス電圧発生回路３４に出力する。
【００３４】
ドライバＩＣ３２は、入力された信号を増幅する増幅器を備えている。ドライバＩＣ３２は、ドライブパルス発生回路３１から出力された対応する駆動信号を、対応する増幅器によって増幅して、対応する波形補正回路３３に出力する。なお、図２においては、ドライブパルス発生回路３１が６つの駆動信号を生成するため、２つの増幅器を備えたドライバＩＣ３２を３つ備えている場合を示している。
【００３５】
波形補正回路３３は、ドライブパルス発生回路３１が生成し、対応するドライバＩＣ３２を介して入力された駆動信号に対して、軟性部６に備えた対応するシールド線６１を介して先端部５に伝送する際に波形が劣化（減衰）してしまう分に相当する信号レベルを加える補正を行う。そして、波形補正回路３３は、補正した駆動信号を、それぞれの駆動信号に対応するシールド線６１を介して先端部５に伝送する。なお、図２においては、ドライブパルス発生回路３１が６つの駆動信号を生成するため、それぞれの駆動信号に対応する６つの波形補正回路３３（波形補正回路３３ａ〜波形補正回路３３ｆ）を備えている場合を示している。また、図２には、波形補正回路３３のそれぞれが補正した駆動信号を、それぞれの駆動信号に対応する６本のシールド線６１（シールド線６１ａ〜シールド線６１ｆ）を介して先端部５に伝送している場合を示している。なお、波形補正回路３３の構成および動作は、従来の内視鏡装置に備えた波形補正回路の構成および動作と同様である。従って、波形補正回路３３の構成および動作に関する詳細な説明は省略する。
【００３６】
リファレンス電圧発生回路３４は、ドライブパルス発生回路３１から出力された水平駆動信号ＨＤに基づいて、先端部５に備えたコンパレーター５６が入力された駆動信号と比較するためのリファレンス電圧ＶＲＥＦを制御信号として生成する。そして、リファレンス電圧発生回路３４は、制御信号として生成したリファレンス電圧ＶＲＥＦを、軟性部６を介して先端部５に出力する。なお、リファレンス電圧発生回路３４の構成および動作に関する詳細な説明は、後述する。
【００３７】
映像信号処理回路３５は、軟性部６を介して伝送されてきた、先端部５内に備えた撮像素子５１が撮影した映像に応じた画素信号に対して種々の処理を行い、画像信号に基づいた映像（画像）を生成する。そして、映像信号処理回路３５は、生成した映像（画像）、すなわち、先端部５内に備えた撮像素子５１が撮像した被検物内の映像を、モニタ４に出力して表示させる。なお、図２においては、撮像素子５１が出力した画素信号が、軟性部６に備えたシールド線６２を介して伝送されて映像信号処理回路３５に入力される場合を示している。
【００３８】
電源回路３６は、内視鏡装置１において使用する種々の電圧の電源を生成して対応するそれぞれの構成要素に供給する。図２においては、電源回路３６が生成したそれぞれの電源をドライバＩＣ３２と先端部５に備えた撮像素子５１に供給している状態を示している。
【００３９】
撮像素子５１は、撮像レンズ５２によって結像された被検物内の映像を撮影し、撮影した映像に応じた画素信号を出力する、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ：電荷結合素子）イメージセンサや、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ：相補型金属酸化膜半導体）イメージセンサに代表されるイメージセンサである。撮像素子５１は、軟性部６内に備えたそれぞれの駆動信号に対応するシールド線６１（シールド線６１ａ〜シールド線６１ｆ）を介して伝送された、本体部３の波形補正回路３３（波形補正回路３３ａ〜波形補正回路３３ｆ）によって補正された駆動信号によって駆動される。また、撮像素子５１は、撮影した映像に応じた画素信号を、トランジスタ５３、および軟性部６に備えたシールド線６２を介して、本体部３の映像信号処理回路３５に出力する。
【００４０】
トランジスタ５３は、ベース端子に入力された画素信号を映像信号処理回路３５に出力するためのバッファ回路（増幅回路）として動作する。トランジスタ５３のコレクタ端子には、電源回路３６から電源電圧が供給され、エミッタ端子からベース端子に入力された画素信号に応じた出力信号を出力する。トランジスタ５３のコレクタ端子はコンデンサ５４を介して接地され、エミッタ端子は抵抗５５を介して接地されている。
【００４１】
コンパレーター５６は、本体部３の波形補正回路３３からシールド線６１を介して伝送された駆動信号を、本体部３のリファレンス電圧発生回路３４から軟性部６を介して出力された制御信号であるリファレンス電圧ＶＲＥＦに基づいて変換する駆動信号変換回路である。コンパレーター５６は、撮像素子５１の近傍に配置されている。コンパレーター５６は、入力された駆動信号とリファレンス電圧ＶＲＥＦとを比較することによって、駆動信号の波形を整形する。そして、コンパレーター５６は、波形を整形した駆動信号を撮像素子５１に出力する。なお、図２においては、本体部３の波形補正回路３３ａから軟性部６内のシールド線６１ａを介して伝送された水平駆動信号ＨＤＩが正端子に入力され、本体部３のリファレンス電圧発生回路３４から軟性部６を介して伝送されたリファレンス電圧ＶＲＥＦが負端子に入力されている場合を示している。また、図２には、コンパレーター５６が、入力された水平駆動信号ＨＤＩとリファレンス電圧ＶＲＥＦとを比較することによって、水平駆動信号ＨＤＩの波形を整形した水平駆動信号ＨＤＯを、本体部３から伝送された水平駆動信号として撮像素子５１に出力する場合を示している。すなわち、図２においては、コンパレーター５６が水平駆動信号変換回路である場合を示している。
【００４２】
なお、コンパレーター５６を水平駆動信号ＨＤＩに対してのみに配置したのは、水平駆動信号ＨＤＩは他の駆動信号に比べて周波数が高いため、長い挿入部２を介して伝送されたことによって劣化し、図１３に示す水平駆動信号（入力）の波形のように、駆動パルス信号の信号レベルが一定となる期間がほとんどなく、尖った波形となってしまい、好ましい波形の水平駆動信号ＨＤＩでなくなってしまう。コンパレーター５６を用いて水平駆動信号ＨＤＩの信号レベル（電圧）とリファレンス電圧ＶＲＥＦとを比較することによって、図１３に示す水平駆動信号（出力）のように、画素駆動パルス信号が矩形波に近い、好ましい波形の水平駆動信号に変換する。
【００４３】
なお、図２に示した先端部５の構成および動作は、従来の内視鏡装置に備えた先端部の構成および動作と同様である。
【００４４】
次に、本第１の実施形態の内視鏡装置１に備えたリファレンス電圧発生回路３４の構成および動作について説明する。図３は、本第１の実施形態の内視鏡装置１に備えたリファレンス電圧発生回路３４の概略構成の一例を示したブロック図である。また、図４は、本第１の実施形態の内視鏡装置１に備えたリファレンス電圧発生回路３４によって生成する、制御信号としてのリファレンス電圧ＶＲＥＦの一例を示した図である。リファレンス電圧発生回路３４は、抵抗Ｒ１〜抵抗Ｒ６、コンデンサＣ１およびコンデンサＣ２、ＰＮＰ型トランジスタＱ１を備えている。
【００４５】
リファレンス電圧発生回路３４には、ドライブパルス発生回路３１が生成した水平駆動信号ＨＤが、抵抗Ｒ１の一方の端子に入力される。抵抗Ｒ１の他方の端子は、コンデンサＣ１の一方の端子と抵抗Ｒ２の一方の端子とに接続されている。コンデンサＣ１の他方の端子は接地されている。抵抗Ｒ２の他方の端子は、抵抗Ｒ３の一方の端子とＰＮＰ型トランジスタＱ１のベース端子とに接続されている。抵抗Ｒ３の他方の端子とＰＮＰ型トランジスタＱ１のコレクタ端子とは接地されている。ＰＮＰ型トランジスタＱ１のエミッタ端子は抵抗Ｒ４の一方の端子とコンデンサＣ２の一方の端子とに接続されている。コンデンサＣ２の他方の端子は、抵抗Ｒ５の一方の端子と抵抗Ｒ６の一方の端子とに接続されている。抵抗Ｒ４の他方の端子と抵抗Ｒ５の他方の端子とは電源ＶＤＤに接続されている。抵抗Ｒ６の他方の端子は接地されている。
【００４６】
リファレンス電圧発生回路３４では、抵抗Ｒ１およびコンデンサＣ１によってローパスフィルタを構成する。このローパスフィルタによって、入力された水平駆動信号ＨＤの１水平期間中の水平駆動期間内に含まれる周波数の高い画素駆動パルス信号が除去される。その結果、図４にリファレンス電圧ＶＲＥＦとして示したように、水平ブランキング期間の最初（ブランキング期間の始まりのタイミング）から水平駆動期間内の１つ目または１つ目から始まる数個の画素駆動パルス信号の期間までの波高値が、それ以外の部分よりも上昇した波形の信号となる。
【００４７】
また、リファレンス電圧発生回路３４では、抵抗Ｒ２〜抵抗Ｒ４およびＰＮＰ型トランジスタＱ１によってバッファ回路（増幅回路）を構成する。このバッファ回路によって、ローパスフィルタが画素駆動パルス信号を除去した水平駆動信号ＨＤの水平ブランキング期間の最初（水平ブランキング期間の始まりのタイミング）から水平駆動期間内の１つ目または１つ目から始まる数個の画素駆動パルス信号の期間までの波高値の上昇量は、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３とによる抵抗分割によって適切な波高値に調整することができる。
【００４８】
また、リファレンス電圧発生回路３４では、コンデンサＣ２、抵抗Ｒ５、および抵抗Ｒ６によって電圧レベル変換回路を構成する。この電圧レベル変換回路によって、抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６とによる抵抗分割によって分圧された電源ＶＤＤの電圧レベルが加算され、バッファ回路が水平ブランキング期間の始まりのタイミングから水平駆動期間内の１つ目または１つ目から始まる数個の画素駆動パルス信号の期間までの波高値を上昇させた水平駆動信号ＨＤの全体の電圧レベルが、先端部５に備えたコンパレーター５６に適切な電圧レベルに調整される。
【００４９】
このような構成によって、リファレンス電圧発生回路３４では、水平駆動信号ＨＤに基づいて、１水平期間毎に電圧レベルが上昇した（盛り上がった）期間が反復する、図４に示したような波形のリファレンス電圧ＶＲＥＦを発生させる。つまり、リファレンス電圧発生回路３４では、入力された水平駆動信号ＨＤのそれぞれの水平期間において、水平駆動期間内に含まれる画素駆動パルス信号が除去され、水平ブランキング期間の始まりのタイミングから水平駆動期間内の１つ目または１つ目から始まる数個の画素駆動パルス信号の期間にかけて電圧レベルを高くした、図４に示したような波形のリファレンス電圧ＶＲＥＦを、水平駆動信号ＨＤに基づいて制御信号として生成する。なお、１つ目または１つ目から始まる数個を除く、それ以後の画素駆動パルス信号から水平ブランキング期間の始まりのタイミングまでの期間の電圧レベルは、従来の内視鏡装置に備えたリファレンス電圧発生回路と同様の電圧レベルである。そして、リファレンス電圧発生回路３４は、生成したリファレンス電圧ＶＲＥＦを、制御信号として軟性部６を介して先端部５に備えたコンパレーター５６に出力する。
【００５０】
ここで、シールド線６１ａを介して伝送された水平駆動信号ＨＤＩを、図４に示したリファレンス電圧ＶＲＥＦに基づいて変換（整形）するコンパレーター５６の動作の一例について説明する。図５は、本第１の実施形態の内視鏡装置１において水平駆動信号ＨＤＩを整形する一例を示した図である。図５には、先端部５に備えたコンパレーター５６に入力される、軟性部６内のシールド線６１ａを介して伝送された水平駆動信号ＨＤである水平駆動信号ＨＤＩと、制御信号として軟性部６を介して伝送されたリファレンス電圧ＶＲＥＦと、コンパレーター５６によって整形され、撮像素子５１に出力される水平駆動信号ＨＤＯとを併せて示している。なお、図５は、図４に示した１つ目の画素駆動パルス信号の期間の周辺のタイミング、すなわち、水平駆動信号ＨＤが水平ブランキング期間から水平駆動期間に切り替わるタイミング付近の時間軸を拡大して、各信号を示した図である。
【００５１】
軟性部６が長いことによって本体部３から伝送された水平駆動信号ＨＤは波形が劣化し、図５に示した水平駆動信号ＨＤＩのように、水平駆動期間に含まれる画素駆動パルス信号の信号レベルが一定となる期間がほとんどなく、尖った波形となってしまう。コンパレーター５６は、正端子に入力された水平駆動信号ＨＤＩと、負端子に入力されたリファレンス電圧ＶＲＥＦとを比較する。つまり、コンパレーター５６は、１つ目から始まる数個の画素駆動パルス信号の期間では、電圧レベルが高くなったリファレンス電圧ＶＲＥＦと水平駆動信号ＨＤＩとを比較する。また、コンパレーター５６は、１つ目から始まる数個を除く、それ以降の画素駆動パルス信号の期間では、電圧レベルが高くなっていないリファレンス電圧ＶＲＥＦ、つまり、従来と同様のリファレンス電圧ＶＲＥＦと水平駆動信号ＨＤＩとを比較する。そして、コンパレーター５６は、２値化した、矩形波に近い波形の水平駆動信号ＨＤＯを出力する。ここで、コンパレーター５６が出力した水平駆動信号ＨＤＯの波形は、撮像素子５１に入力する本来の水平駆動信号の波形（図１２参照）である。
【００５２】
本第１の実施形態によれば、撮影した映像に応じた画素信号を出力する撮像素子（撮像素子５１）を先端に具備し、撮像素子５１を駆動するための駆動信号を伝送する挿入部（挿入部２）と、駆動信号を生成する駆動信号発生部（ドライブパルス発生回路３１）を具備した本体部（本体部３）と、を有する内視鏡装置（内視鏡装置１）であって、本体部３は、撮像素子５１が有する画素に蓄積された信号を順次駆動して読み出す期間である水平駆動期間と、画素に蓄積された信号の読み出しをしない期間である水平ブランキング期間とを含んだ１つの水平期間に対応し、１水平期間ごとに反復する制御信号（リファレンス電圧ＶＲＥＦ）を生成し、内視鏡装置１は、リファレンス電圧ＶＲＥＦに基づいて、撮像素子５１内の画素に蓄積された信号を順次駆動して読み出すための水平駆動信号（水平駆動信号ＨＤ（水平駆動信号ＨＤＯ））を生成する水平駆動信号生成部（コンパレーター５６）、を備える内視鏡装置（内視鏡装置１）が構成される。
【００５３】
また、本第１の実施形態によれば、ドライブパルス発生回路３１は、撮像素子５１内の画素に蓄積された信号を順次駆動して読み出すための水平駆動信号ＨＤとして画素駆動パルス信号（画素駆動パルス信号）が水平駆動期間に複数含まれた駆動信号である水平駆動元信号（水平駆動信号ＨＤ）を生成し、リファレンス電圧ＶＲＥＦは、挿入部２によって伝送された後の水平駆動信号ＨＤである伝送後水平駆動元信号（水平駆動信号ＨＤＩ）の信号レベルを変換するために、水平駆動信号ＨＤに基づいて、本体部３に配置されたリファレンス電圧発生部（リファレンス電圧発生回路３４）によって発生するリファレンス電圧ＶＲＥＦであり、コンパレーター５６は、リファレンス電圧ＶＲＥＦに基づいて、水平駆動信号ＨＤＩの波形を変換して水平駆動信号ＨＤＯとして撮像素子５１に出力する撮像素子５１近傍に配置された水平駆動信号変換部（コンパレーター５６）、を備える内視鏡装置１が構成される。
【００５４】
また、本第１の実施形態によれば、リファレンス電圧発生回路３４は、水平駆動信号ＨＤに含まれる、少なくとも水平ブランキング期間から水平駆動期間に切り替わったあとの１つ目または１つ目から始まる数個の画素駆動パルス信号の期間に対応する電圧レベルが、水平駆動期間に含まれる他の画素駆動パルス信号の期間に対応する電圧レベルよりも高い、リファレンス電圧ＶＲＥＦを発生し、コンパレーター５６は、水平駆動信号ＨＤＩとリファレンス電圧ＶＲＥＦとを比較し、２値化した、矩形波に近い水平駆動信号ＨＤＯを出力する内視鏡装置１が構成される。
【００５５】
また、本第１の実施形態によれば、リファレンス電圧ＶＲＥＦのそれぞれの電圧レベルは、水平駆動信号ＨＤＩに含まれるそれぞれの画素駆動パルス信号の波形が横切る電圧レベル（電圧レベルが盛り上がった電圧レベル、または従来と同様の適切な電圧レベル）である内視鏡装置１が構成される。
【００５６】
上記に述べたように、本第１の実施形態の内視鏡装置１では、リファレンス電圧発生回路３４が、撮像素子５１の近傍に配置されているコンパレーター５６が水平駆動信号ＨＤＩと比較するリファレンス電圧ＶＲＥＦの電圧レベルを、水平ブランキング期間の始まりのタイミングから水平駆動期間内の１つ目または１つ目から始まる数個の画素駆動パルス信号の期間までの間、高い電圧レベルにする。つまり、図４に示したように、水平ブランキング期間の始まりのタイミングから水平駆動期間内の１つ目または１つ目から始まる数個の画素駆動パルス信号の期間にかけて電圧レベルが盛り上がった波形のリファレンス電圧ＶＲＥＦを生成する。これにより、本第１の実施形態の内視鏡装置１では、例えば、挿入部２を構成する軟性部６の長さが長くなるなどの影響によって、軟性部６を介して伝送された水平駆動信号ＨＤＩにおいて、水平ブランキング期間から水平駆動期間に切り替わったあとの１つ目または１つ目から始まる数個の画素駆動パルス信号の波形が劣化（減衰）して信号レベルが高くなってしまった場合でも、この１つ目または１つ目から始まる数個の画素駆動パルス信号の波形が、リファレンス電圧ＶＲＥＦの電圧レベルを確実に横切るようになる。また、本第１の実施形態の内視鏡装置１では、例えば、本体部３の温度が変動の影響によってリファレンス電圧ＶＲＥＦの電圧レベルがわずかに低下してしまった場合でも同様に、１つ目または１つ目から始まる数個の画素駆動パルス信号の波形がリファレンス電圧ＶＲＥＦの電圧レベルを確実に横切るようになる。これにより、本第１の実施形態の内視鏡装置１では、先端部５に備えたコンパレーター５６が変換（整形）する水平駆動信号ＨＤＯの水平駆動期間に含まれる１つ目の画素駆動パルス信号は、従来の内視鏡装置のように、パルス幅が狭くなってしまったり、消失してしまったりすることがなくなる。
【００５７】
なお、本第１の実施形態の内視鏡装置１では、リファレンス電圧発生回路３４が生成するリファレンス電圧ＶＲＥＦにおいて、１つ目から始まる数個を除く、それ以降の画素駆動パルス信号の期間の電圧レベルは、従来と同様の適切な電圧レベルである。このため、本第１の実施形態の内視鏡装置１でも、先端部５に備えたコンパレーター５６が変換（整形）する水平駆動信号ＨＤＯの水平駆動期間に含まれる１つ目から始まる数個を除くそれ以降の画素駆動パルス信号は、適切な電圧レベルのリファレンス電圧ＶＲＥＦと比較されることによって、従来と同様に好ましい波形である。
【００５８】
これらのことにより、本第１の実施形態の内視鏡装置１では、軟性部６の長さが長くなったり、リファレンス電圧ＶＲＥＦの電圧レベルがわずかに低下してしまったりした場合でも、好ましい波形の水平駆動信号ＨＤＯを撮像素子５１に入力することができ、この水平駆動信号ＨＤＯによって撮像素子５１は正しく駆動される。このため、本第１の実施形態の内視鏡装置１では、撮像素子５１が出力した画素信号を、本体部３の映像信号処理回路３５によって正しく処理することができ、撮像素子５１が撮像した被検物内の正しい映像（画像）をモニタ４に表示させることができる。
【００５９】
＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態の内視鏡装置について説明する。なお、第２の実施形態の内視鏡装置も、工業用の内視鏡装置である場合について説明する。従って、第２の実施形態の内視鏡装置の全体構成は、図１に示した第１の実施形態の内視鏡装置１における全体構成と同様であるため、第２の実施形態の内視鏡装置の全体構成に関する詳細な説明は省略し、以下の説明においては、本第２の実施形態の内視鏡装置における内部の構成について説明する。なお、以下の説明において第２の実施形態の内視鏡装置の構成要素を表すときには、図１に示した第１の実施形態の内視鏡装置１の構成要素と同一の符号を用いて説明する。
【００６０】
図６は、本第２の実施形態の内視鏡装置における概略構成の一例を示したブロック図である。図６において、内視鏡装置１０は、挿入部２を構成する先端部５および軟性部６と、本体部３１０とを備えている。また、本体部３１０は、ドライブパルス発生回路３１１と、ドライバＩＣ３２と、波形補正回路３３と、リファレンス電圧発生回路３７と、映像信号処理回路３５と、電源回路３６とを備えている。また、先端部５は、撮像素子５１と、撮像レンズ５２と、トランジスタ５３と、コンデンサ５４と、抵抗５５と、コンパレーター５６とを備えている。また、軟性部６は、シールド線６１とシールド線６２とを備えている。
【００６１】
図６に示した内視鏡装置１０は、第１の実施形態の内視鏡装置１に備えていた本体部３が本体部３１０に代わった構成である。そして、本体部３１０では、第１の実施形態の内視鏡装置１の本体部３に備えていたリファレンス電圧発生回路３４が、リファレンス電圧発生回路３７に代わっている。この構成の変更に伴って、本体部３１０では、第１の実施形態の内視鏡装置１の本体部３に備えていたドライブパルス発生回路３１が、ドライブパルス発生回路３１１に代わっている。なお、内視鏡装置１０におけるその他の構成要素は、第１の実施形態の内視鏡装置１における対応する構成要素と同様である。従って、以下の説明においては、内視鏡装置１０の構成要素において、第１の実施形態の内視鏡装置１の構成要素と同様の構成要素に同一の符号を付与し、それぞれの構成要素に関する詳細な説明は省略する。
【００６２】
なお、図６においても、図２に示した第１の実施形態の内視鏡装置１の概略構成と同様に、挿入部２を構成する先端部５に備えた撮像素子５１を駆動するための駆動信号や、撮像素子５１が撮影した画像の信号（画素信号）などの伝送に関連する構成要素のみを示している。
【００６３】
ドライブパルス発生回路３１１は、第１の実施形態の内視鏡装置１に備えていたドライブパルス発生回路３１と同様に、先端部５内に備えた撮像素子５１を駆動するためのそれぞれの駆動信号を生成し、対応するドライバＩＣ３２に出力する。ただし、ドライブパルス発生回路３１１が生成する水平駆動信号が、第１の実施形態の内視鏡装置１に備えていたドライブパルス発生回路３１が生成する水平駆動信号ＨＤと異なる。
【００６４】
水平駆動信号の波形が劣化する現象の中で最も問題なのは、水平ブランキング期間において一定の信号レベルであった信号が水平駆動期間になると周波数の高い画素駆動パルス信号に切り替わるため、水平ブランキング期間中の信号レベルの影響によって、水平駆動期間の最初の部分で画素駆動パルス信号がつり上がってしまうことである。そこで、ドライブパルス発生回路３１１は、１水平期間中に画素駆動パルス信号のみ含まれる、つまり、１水平期間が水平ブランキング期間と水平駆動期間とに区別されていない水平駆動信号ＨＣを生成する。そして、ドライブパルス発生回路３１１は、生成した水平駆動信号ＨＣを、対応するドライバＩＣ３２に出力する。内視鏡装置１０では、水平駆動信号ＨＣが、対応する波形補正回路３３ａおよびシールド線６１ａを介して先端部５に伝送される。全ての期間において一定の周期で変化する水平駆動信号ＨＣであれば、シールド線６１ａの長さ、つまり、挿入部２を構成する軟性部６の長さが長くなった場合でも、特定の位置だけ波形が大きく劣化することはなく、軟性部６の長さに応じて全体的に均一な劣化となる。
【００６５】
また、ドライブパルス発生回路３１１は、制御信号として、１水平期間内の水平ブランキング期間と水平駆動期間とを区別するための水平駆動期間識別信号ＨＩＤを生成する。水平駆動期間識別信号ＨＩＤは、例えば、水平駆動期間が“Ｌｏｗ”レベルであり、水平ブランキング期間が“Ｈｉｇｈ”レベルである１ビットの信号である。この水平駆動期間識別信号ＨＩＤは、例えば、ドライブパルス発生回路３１１が、予め定めた数のカウントを繰り返すカウンタのカウント値に基づいてそれぞれの駆動信号を生成する構成である場合には、同様に、カウンタのカウント値に基づいて生成することができる。そして、ドライブパルス発生回路３１１は、生成した水平駆動期間識別信号ＨＩＤを、リファレンス電圧発生回路３７に出力する。
【００６６】
リファレンス電圧発生回路３７は、ドライブパルス発生回路３１１から出力された制御信号である水平駆動期間識別信号ＨＩＤに基づいて、先端部５に備えたコンパレーター５６が入力された水平駆動信号ＨＣと比較するためのリファレンス電圧ＶＲＥＦＩＤを生成する。そして、リファレンス電圧発生回路３７は、生成したリファレンス電圧ＶＲＥＦＩＤを、軟性部６を介して先端部５に出力する。リファレンス電圧発生回路３７は、最適リファレンス電圧発生回路３７１とアナログスイッチ３７２とを備えている。
【００６７】
最適リファレンス電圧発生回路３７１は、一定の電圧レベルの最適リファレンス電圧を発生する回路である。最適リファレンス電圧発生回路３７１は、発生した最適リファレンス電圧をアナログスイッチ３７２の一方の入力端子に出力する。なお、最適リファレンス電圧発生回路３７１は、従来の内視鏡装置に備えたリファレンス電圧発生回路と同様である。
【００６８】
アナログスイッチ３７２は、制御信号である水平駆動期間識別信号ＨＩＤに基づいて、出力するリファレンス電圧ＶＲＥＦＩＤの電圧レベルを、最適リファレンス電圧発生回路３７１から一方の入力端子に入力された最適リファレンス電圧の電圧レベル、または他方の入力端子の電圧レベルのいずれか一方の電圧レベルに切り替える。より具体的には、水平駆動期間識別信号ＨＩＤが水平駆動期間であることを表しているときには、一方の入力端子に入力された最適リファレンス電圧の電圧レベルをリファレンス電圧ＶＲＥＦＩＤの電圧レベルとして出力する。一方、水平駆動期間識別信号ＨＩＤが水平ブランキング期間であることを表しているときには、他方の入力端子の電圧レベルをリファレンス電圧ＶＲＥＦＩＤの電圧レベルとして出力する。図６においては、アナログスイッチ３７２の他方の入力端子が、接地されている場合を示している。従って、水平駆動期間識別信号ＨＩＤが水平ブランキング期間であることを表しているときには、アナログスイッチ３７２は、最適リファレンス電圧より低い電圧レベルであるＧＮＤレベル＝０Ｖを、リファレンス電圧ＶＲＥＦＩＤの電圧レベルとして出力する。
【００６９】
このような構成によって、リファレンス電圧発生回路３７では、ドライブパルス発生回路３１１が生成した水平駆動信号ＨＣにおける水平駆動期間が最適リファレンス電圧の電圧レベルであり、水平ブランキング期間がＧＮＤレベル＝０Ｖであるリファレンス電圧ＶＲＥＦＩＤを生成する。なお、リファレンス電圧ＶＲＥＦＩＤは、１水平期間毎に最適リファレンス電圧の電圧レベルとＧＮＤレベル＝０Ｖとが反復するリファレンス電圧である。そして、リファレンス電圧発生回路３７は、生成したリファレンス電圧ＶＲＥＦＩＤを、軟性部６を介して先端部５に備えたコンパレーター５６に出力する。
【００７０】
コンパレーター５６は、本体部３１０の波形補正回路３３ａから軟性部６内のシールド線６１ａを介して伝送された水平駆動信号ＨＣを、本体部３１０のリファレンス電圧発生回路３７から軟性部６を介して出力されたリファレンス電圧ＶＲＥＦＩＤに基づいて変換することによって、撮像素子５１に出力する水平駆動信号を生成する。そして、コンパレーター５６は、生成した水平駆動信号を、本体部３１０から伝送された水平駆動信号として撮像素子５１に出力する。なお、図６においては、水平駆動信号ＨＣＩが正端子に、リファレンス電圧ＶＲＥＦＩＤが負端子にそれぞれ入力され、それぞれの入力端子に入力された水平駆動信号ＨＣＩとリファレンス電圧ＶＲＥＦＩＤとを比較することによって水平駆動信号ＨＣＩから生成した水平駆動信号ＨＣＯを、本体部３１０から伝送された水平駆動信号として撮像素子５１に出力する場合を示している。
【００７１】
ここで、水平駆動信号ＨＣＩとリファレンス電圧ＶＲＥＦＩＤとを比較することによって水平駆動信号ＨＣＯを生成するコンパレーター５６の動作の一例について説明する。図７は、本第２の実施形態の内視鏡装置１０の先端部５に伝送される水平駆動信号ＨＣおよびリファレンス電圧ＶＲＥＦＩＤの一例を示した図である。また、図８は、本第２の実施形態の内視鏡装置１０において水平駆動信号ＨＣＯを生成する一例を示した図である。
【００７２】
まず、図７を参照して、ドライブパルス発生回路３１１が生成する水平駆動信号ＨＣと、リファレンス電圧発生回路３７が生成するリファレンス電圧ＶＲＥＦＩＤとについて説明する。
【００７３】
上述したように、ドライブパルス発生回路３１１は、１水平期間が水平ブランキング期間と水平駆動期間とに区別されていない水平駆動信号ＨＣ、つまり、１水平期間の全ての期間が画素駆動パルス信号である水平駆動信号ＨＣを生成して先端部５に伝送する。また、リファレンス電圧発生回路３７は、水平駆動期間が、最適リファレンス電圧発生回路３７１が発生した最適リファレンス電圧の電圧レベルであり、水平ブランキング期間が、最適リファレンス電圧より低い電圧レベル（ＧＮＤレベル＝０Ｖ）であるリファレンス電圧ＶＲＥＦＩＤを生成して先端部５に伝送する。図７には、先端部５に備えたコンパレーター５６に入力される、軟性部６内のシールド線６１ａを介して伝送された水平駆動信号ＨＣである水平駆動信号ＨＣＩと、軟性部６を介して伝送されたリファレンス電圧ＶＲＥＦＩＤとを併せて示している。
【００７４】
なお、最適リファレンス電圧発生回路３７１は、上述したように、ドライブパルス発生回路３１１から制御信号として出力された水平駆動期間識別信号ＨＩＤに基づいてリファレンス電圧ＶＲＥＦＩＤを生成する。ここで、水平駆動期間識別信号ＨＩＤは、上述したように、１水平期間内の水平ブランキング期間と水平駆動期間とを区別するための信号である。この水平駆動期間識別信号ＨＩＤの波形は、図７に示したリファレンス電圧ＶＲＥＦＩＤの波形と同様の波形、つまり、水平ブランキング期間と水平駆動期間との切り替わりのタイミングで論理が反転する波形である。ただし、水平駆動期間識別信号ＨＩＤにおける“Ｈｉｇｈ”レベルの電圧レベルは、最適リファレンス電圧の電圧レベルとは異なる電圧レベルである。また、図７に示したリファレンス電圧ＶＲＥＦＩＤの波形とは逆に、水平駆動期間が“Ｌｏｗ”レベルであり、水平ブランキング期間が“Ｈｉｇｈ”レベルである波形であってもよい。
【００７５】
続いて、図８を参照して、水平駆動信号ＨＣＩとリファレンス電圧ＶＲＥＦＩＤとに基づいて水平駆動信号ＨＣＯを生成するコンパレーター５６の動作の一例について説明する。図８には、水平駆動信号ＨＣＩと、リファレンス電圧ＶＲＥＦＩＤと、コンパレーター５６によって生成され、撮像素子５１に出力される水平駆動信号ＨＣＯとを併せて示している。なお、図８は、図７に示した水平ブランキング期間から水平駆動期間に切り替わるタイミング付近、すなわち、水平駆動信号ＨＣＩに含まれる１つ目を含む数個の画素駆動パルス信号の周辺のタイミングの時間軸を拡大して示した図である。
【００７６】
本体部３１０から伝送された水平駆動信号ＨＣは、全ての期間において一定の周期で変化する信号であるため、軟性部６の長さが長くなった場合における波形の劣化は、特定の位置だけ大きくなることはなく、図８に示した水平駆動信号ＨＣＩのように、全体的に均一に劣化する。また、本体部３１０から伝送されたリファレンス電圧ＶＲＥＦＩＤは、１水平期間毎に最適リファレンス電圧の電圧レベルとＧＮＤレベル＝０Ｖとが反復する信号ではあるが、周波数が低い信号であるため、図８に示したように、波形が劣化して立ち上がり立下りがある程度なまっても支障はない。このため、コンパレーター５６は、正端子に入力された水平駆動信号ＨＣＩと、負端子に入力されたリファレンス電圧ＶＲＥＦＩＤとを比較した結果として、図８に示したような波形の水平駆動信号ＨＣＯを生成することができる。
【００７７】
より具体的には、電圧レベルがＧＮＤレベル＝０Ｖである水平ブランキング期間では、水平駆動信号ＨＣＩの波形が、リファレンス電圧ＶＲＥＦＩＤの電圧レベルを横切ることはないため、コンパレーター５６は、図８に示したように、“Ｈｉｇｈ”レベルの水平駆動信号ＨＣＯを比較結果として生成する。また、電圧レベルが最適リファレンス電圧の電圧レベルである水平駆動期間では、水平駆動信号ＨＣＩの波形が、リファレンス電圧ＶＲＥＦＩＤの電圧レベルを確実に横切るため、コンパレーター５６は、図８に示したように、水平駆動信号ＨＣＩと同じ周期、つまり、画素駆動パルス信号と同じ周期で変化する水平駆動信号ＨＣＯを比較結果として生成する。そして、コンパレーター５６は、入力された水平駆動信号ＨＣＩとリファレンス電圧ＶＲＥＦＩＤとの比較結果として生成した水平駆動信号ＨＣＯを、撮像素子５１に出力する。ここで、コンパレーター５６が生成した水平駆動信号ＨＣＯの波形は、撮像素子５１に入力する本来の水平駆動信号の波形（図１２参照）と同様の、好ましい波形である。
【００７８】
本第２の実施形態によれば、駆動信号は、水平期間中に、撮像素子（撮像素子５１）内のそれぞれの画素に蓄積された信号を順次駆動して読み出すための画素駆動パルス信号のみが含まれた水平駆動元信号（水平駆動信号ＨＣ）であり、制御信号は、水平駆動期間と水平ブランキング期間とを区別するために駆動信号発生部（ドライブパルス発生回路３１１）が生成した水平駆動期間識別信号（水平駆動期間識別信号ＨＩＤ）であり、水平駆動信号生成部（リファレンス電圧発生回路３７およびコンパレーター５６）は、水平駆動期間識別信号ＨＩＤに基づいて、一定の電圧レベルの最適リファレンス電圧（最適リファレンス電圧発生回路３７１が発生した最適リファレンス電圧）または予め定めた電圧レベル（最適リファレンス電圧より低い電圧レベル（ＧＮＤレベル＝０Ｖ））の電圧のいずれか一方の電圧レベルに切り替えた、挿入部（挿入部２）によって伝送された後の水平駆動信号ＨＣである伝送後水平駆動元信号（水平駆動信号ＨＣＩ）の信号レベルを変換するためのリファレンス電圧（リファレンス電圧ＶＲＥＦＩＤ）を発生するリファレンス電圧発生部（リファレンス電圧発生回路３７）と、リファレンス電圧ＶＲＥＦＩＤに基づいて、水平駆動信号ＨＣＩの波形を変換して水平駆動信号（水平駆動信号ＨＣ（水平駆動信号ＨＣＯ））として撮像素子５１に出力する撮像素子５１の近傍に配置された水平駆動信号変換部（コンパレーター５６）と、を備える内視鏡装置（内視鏡装置１０）が構成される。
【００７９】
本第２の実施形態によれば、リファレンス電圧発生回路３７は、制御信号である水平駆動期間識別信号ＨＩＤが水平駆動期間であることを表しているときに最適リファレンス電圧発生回路３７１が発生した最適リファレンス電圧のリファレンス電圧ＶＲＥＦＩＤを発生し、水平駆動期間識別信号ＨＩＤが水平ブランキング期間であることを表しているときに予め定めた最適リファレンス電圧より低い電圧レベル（ＧＮＤレベル＝０Ｖ）の電圧のリファレンス電圧ＶＲＥＦＩＤを発生し、コンパレーター５６は、水平駆動信号ＨＣＩとリファレンス電圧ＶＲＥＦＩＤとを比較し、比較した結果に応じた水平駆動信号ＨＣＯを出力する内視鏡装置１０が構成される。
【００８０】
また、本第２の実施形態によれば、最適リファレンス電圧発生回路３７１が発生した最適リファレンス電圧は、水平駆動信号ＨＣＩに含まれるそれぞれの画素駆動パルス信号の波形が横切る電圧レベルであり、予め定めた最適リファレンス電圧より低い電圧レベル（ＧＮＤレベル＝０Ｖ）の電圧は、水平駆動信号ＨＣＩに含まれるそれぞれの画素駆動パルス信号の波形が横切らない電圧レベルである内視鏡装置１０が構成される。
【００８１】
また、本第２の実施形態によれば、リファレンス電圧発生回路３７は、本体部（本体部３１０）に配置される内視鏡装置１０が構成される。
【００８２】
上記に述べたように、本第２の実施形態の内視鏡装置１０では、ドライブパルス発生回路３１１が、全ての期間において一定の周期で変化する画素駆動パルス信号のみが含まれた水平駆動信号ＨＣを生成して先端部５に伝送する。また、本第２の実施形態の内視鏡装置１０では、リファレンス電圧発生回路３７が、ドライブパルス発生回路３１１が生成した制御信号である水平駆動期間識別信号ＨＩＤに基づいて、１水平期間内の水平ブランキング期間と水平駆動期間とで電圧レベルが異なるリファレンス電圧ＶＲＥＦＩＤを生成して先端部５に伝送する。そして、本第２の実施形態の内視鏡装置１０では、先端部５において撮像素子５１の近傍に配置されているコンパレーター５６が、水平駆動信号ＨＣ（水平駆動信号ＨＣＩ）とリファレンス電圧ＶＲＥＦＩＤとに基づいて、撮像素子５１に入力する本来の波形の水平駆動信号ＨＣＯを生成する。これにより、本第２の実施形態の内視鏡装置１０では、挿入部２を構成する軟性部６の長さが長くなったり、例えば、本体３１０の温度変動の影響によってリファレンス電圧ＶＲＥＦＩＤの電圧レベルがわずかに低下してしまったりした場合でも、従来の内視鏡装置のように、パルス幅が狭くなってしまったり、消失してしまったりすることがなくなる。
【００８３】
このことにより、本第２の実施形態の内視鏡装置１０でも、第１の実施形態の内視鏡装置１と同様に、好ましい波形の水平駆動信号ＨＣＯを撮像素子５１に入力することができ、この水平駆動信号ＨＣＯによって撮像素子５１は正しく駆動される。このため、本第２の実施形態の内視鏡装置１０でも、第１の実施形態の内視鏡装置１と同様に、撮像素子５１が出力した画素信号を、本体部３１０の映像信号処理回路３５によって正しく処理することができ、撮像素子５１が撮像した被検物内の正しい映像（画像）をモニタ４に表示させることができる。
【００８４】
なお、本第２の実施形態の内視鏡装置１０では、ドライブパルス発生回路３１１から出力された水平駆動期間識別信号ＨＩＤに基づいてリファレンス電圧ＶＲＥＦＩＤを生成するリファレンス電圧発生回路３７を、本体部３１０に備える構成につて説明した。そして、リファレンス電圧ＶＲＥＦＩＤは、波形がある程度劣化しても支障がない信号であることを説明した。この波形ある程度劣化しても支障がない信号であることは、ドライブパルス発生回路３１１が生成する水平駆動期間識別信号ＨＩＤにも当てはまる。これは、上述したように、水平駆動期間識別信号ＨＩＤは、その波形がリファレンス電圧ＶＲＥＦＩＤの波形と同様の波形であり、周波数が低い信号であるためである。このため、本体部３１０のリファレンス電圧発生回路３７が制御信号として生成した水平駆動期間識別信号ＨＩＤは、軟性部６を介して先端部５に伝送することもできる。
【００８５】
＜第３の実施形態＞
次に、第３の実施形態の内視鏡装置について説明する。なお、第３の実施形態の内視鏡装置も、工業用の内視鏡装置である場合について説明する。従って、第３の実施形態の内視鏡装置の全体構成は、図１に示した第１の実施形態の内視鏡装置１における全体構成と同様であるため、第３の実施形態の内視鏡装置の全体構成に関する詳細な説明は省略し、以下の説明において第３の実施形態の内視鏡装置の構成要素を表すときには、図１に示した第１の実施形態の内視鏡装置１の構成要素と同一の符号を用いて説明する。そして、以下の説明においては、本第３の実施形態の内視鏡装置における内部の構成について説明する。
【００８６】
図９は、本第３の実施形態の内視鏡装置における概略構成の一例を示したブロック図である。図９において、内視鏡装置２０は、挿入部２を構成する先端部５２０および軟性部６と、本体部３２０とを備えている。また、本体部３２０は、ドライブパルス発生回路３１１と、ドライバＩＣ３２と、波形補正回路３３と、映像信号処理回路３５と、電源回路３６とを備えている。また、先端部５２０は、撮像素子５１と、撮像レンズ５２と、トランジスタ５３と、コンデンサ５４と、抵抗５５と、コンパレーター５６と、リファレンス電圧発生回路３７とを備えている。また、軟性部６は、シールド線６１とシールド線６２とを備えている。
【００８７】
図９に示した内視鏡装置２０は、第２の実施形態の内視鏡装置１０の本体部３に備えていたリファレンス電圧発生回路３７を、先端部５２０内に備えた構成である。この構成の変更に伴って、第２の実施形態の内視鏡装置１０に備えていた本体部３１０が本体部３２０に代わり、先端部５が先端部５２０に代わっている。なお、内視鏡装置２０におけるその他の構成要素は、第１の実施形態の内視鏡装置１または第２の実施形態の内視鏡装置１０における対応する構成要素と同様である。従って、以下の説明においては、内視鏡装置２０の構成要素において、第１の実施形態の内視鏡装置１または第２の実施形態の内視鏡装置１０の構成要素と同様の構成要素に同一の符号を付与し、それぞれの構成要素に関する詳細な説明は省略する。
【００８８】
なお、図９においても、図２に示した第１の実施形態の内視鏡装置１および図６に示した第２の実施形態の内視鏡装置１０の概略構成と同様に、挿入部２を構成する先端部５２０に備えた撮像素子５１を駆動するための駆動信号や、撮像素子５１が撮影した画像の信号（画素信号）などの伝送に関連する構成要素のみを示している。
【００８９】
内視鏡装置２０では、リファレンス電圧発生回路３７を先端部５２０内に備えている。このため、内視鏡装置２０の本体部３２０に備えたドライブパルス発生回路３１１は、制御信号として生成した水平駆動期間識別信号ＨＩＤを、軟性部６を介して先端部５２０に備えたリファレンス電圧発生回路３７に出力する。そして、内視鏡装置２０では、リファレンス電圧発生回路３７が、先端部５２０内でリファレンス電圧ＶＲＥＦＩＤを生成して、撮像素子５１の近傍に配置されているコンパレーター５６に出力する。なお、図９においても、軟性部６内のシールド線６１ａを介して伝送された水平駆動信号ＨＣである水平駆動信号ＨＣＩが正端子に、リファレンス電圧発生回路３７が先端部５２０内で生成したリファレンス電圧ＶＲＥＦＩＤが負端子にそれぞれ入力され、コンパレーター５６が生成した水平駆動信号ＨＣＯが、本体部３２０から伝送された水平駆動信号として撮像素子５１に出力されている場合を示している。
【００９０】
なお、内視鏡装置２０の先端部５２０内に備えたリファレンス電圧発生回路３７およびコンパレーター５６の機能および動作は、第２の実施形態の内視鏡装置１０に備えたリファレンス電圧発生回路３７およびコンパレーター５６の機能および動作と同様である。従って、リファレンス電圧発生回路３７およびコンパレーター５６の機能および動作に関する詳細な説明は省略する。
【００９１】
本第３の実施形態によれば、リファレンス電圧発生部（リファレンス電圧発生回路３７）は、撮像素子（撮像素子５１）の近傍に配置される内視鏡装置（内視鏡装置２０）が構成される。
【００９２】
上記に述べたように、本第３の実施形態の内視鏡装置２０でも、第２の実施形態の内視鏡装置１０と同様に動作する。これにより、本第３の実施形態の内視鏡装置２０でも、第１の実施形態の内視鏡装置１や第２の実施形態の内視鏡装置１０と同様に、挿入部２を構成する軟性部６の長さが長くなったり、例えば、先端部５３０の温度が変動の影響によってリファレンス電圧ＶＲＥＦＩＤの電圧レベルがわずかに低下してしまったりした場合でも、従来の内視鏡装置のように、パルス幅が狭くなってしまったり、消失してしまったりすることがなくなる。このことにより、本第３の実施形態の内視鏡装置２０でも、第１の実施形態の内視鏡装置１や第２の実施形態の内視鏡装置１０と同様の効果を得ることができる。
【００９３】
なお、本第３の実施形態の内視鏡装置２０では、リファレンス電圧発生回路３７とコンパレーター５６とを共に、先端部５２０内に備えている。このため、本第３の実施形態の内視鏡装置２０では、リファレンス電圧発生回路３７とコンパレーター５６、またはリファレンス電圧発生回路３７の構成要素（最適リファレンス電圧発生回路３７１およびアナログスイッチ３７２）のいずれか一方とコンパレーター５６とを、１つの半導体装置として構成してもよい。
【００９４】
＜第４の実施形態＞
次に、第４の実施形態の内視鏡装置について説明する。なお、第４の実施形態の内視鏡装置も、工業用の内視鏡装置である場合について説明する。従って、第４の実施形態の内視鏡装置の全体構成は、図１に示した第１の実施形態の内視鏡装置１における全体構成と同様であるため、第４の実施形態の内視鏡装置の全体構成に関する詳細な説明は省略し、以下の説明において第４の実施形態の内視鏡装置の構成要素を表すときには、図１に示した第１の実施形態の内視鏡装置１の構成要素と同一の符号を用いて説明する。そして、以下の説明においては、本第４の実施形態の内視鏡装置における内部の構成について説明する。
【００９５】
図１０は、本第４の実施形態の内視鏡装置における概略構成の一例を示したブロック図である。図１０において、内視鏡装置３０は、挿入部２を構成する先端部５３０および軟性部６と、本体部３２０とを備えている。また、本体部３２０は、ドライブパルス発生回路３１１と、ドライバＩＣ３２と、波形補正回路３３と、映像信号処理回路３５と、電源回路３６とを備えている。また、先端部５３０は、撮像素子５１と、撮像レンズ５２と、トランジスタ５３と、コンデンサ５４と、抵抗５５と、論理和回路（以下、「ＯＲ回路」という）５７とを備えている。また、軟性部６は、シールド線６１とシールド線６２とを備えている。
【００９６】
図１０に示した内視鏡装置３０は、第３の実施形態の内視鏡装置２０の先端部５２０に備えていたリファレンス電圧発生回路３７とコンパレーター５６とが、ＯＲ回路５７に代わった構成である。この構成の変更に伴って、第３の実施形態の内視鏡装置２０に備えていた先端部５２０が先端部５３０に代わっている。なお、内視鏡装置３０におけるその他の構成要素は、第１〜第３の実施形態の内視鏡装置における対応する構成要素と同様である。従って、以下の説明においては、内視鏡装置３０の構成要素において、第１〜第３の実施形態の内視鏡装置の構成要素と同様の構成要素に同一の符号を付与し、それぞれの構成要素に関する詳細な説明は省略する。
【００９７】
なお、図１０においても、図２に示した第１の実施形態の内視鏡装置１、図６に示した第２の実施形態の内視鏡装置１０、および図９に示した第３の実施形態の内視鏡装置２０の概略構成と同様に、挿入部２を構成する先端部５３０に備えた撮像素子５１を駆動するための駆動信号や、撮像素子５１が撮影した画像の信号（画素信号）などの伝送に関連する構成要素のみを示している。
【００９８】
ＯＲ回路５７は、それぞれの入力端子に入力された信号を論理和した信号を出力端子から出力する半導体素子である。内視鏡装置３０では、先端部５３０に備えたＯＲ回路５７が、軟性部６内のシールド線６１ａを介して伝送された水平駆動信号ＨＣである水平駆動信号ＨＣＩと、軟性部６を介して伝送された制御信号である水平駆動期間識別信号ＨＩＤに基づいて、水平駆動信号を生成する。ＯＲ回路５７は、駆動信号変換回路として機能し、撮像素子５１の近傍に配置されている。そして、ＯＲ回路５７は、生成した水平駆動信号を、本体部３２０から伝送された水平駆動信号として撮像素子５１に出力する。なお、図１０においては、水平駆動信号ＨＣＩが一方の入力端子に、水平駆動期間識別信号ＨＩＤが他方の入力端子にそれぞれ入力され、ＯＲ回路５７が生成した水平駆動信号ＨＣＯが、本体部３２０から伝送された水平駆動信号として撮像素子５１に出力されている場合を示している。すなわち、図１０においては、ＯＲ回路５７が水平駆動信号変換回路として機能する場合を示している。
【００９９】
ここで、水平駆動信号ＨＣＩと、制御信号である水平駆動期間識別信号ＨＩＤとのそれぞれの信号の一例について説明する。図１１は、本第４の実施形態の内視鏡装置３０において水平駆動信号ＨＣＯの生成に用いる信号の一例を示した図である。図１１には、先端部５３０に備えたＯＲ回路５７に入力される、軟性部６内のシールド線６１ａを介して伝送された水平駆動信号ＨＣである水平駆動信号ＨＣＩと、軟性部６を介して伝送された水平駆動期間識別信号ＨＩＤとを併せて示している。
【０１００】
本体部３２０に備えたドライブパルス発生回路３１１は、１水平期間が水平ブランキング期間と水平駆動期間とが区別されず、１水平期間の全ての期間が画素駆動パルス信号である水平駆動信号ＨＣを生成して先端部５３０に伝送する。また、ドライブパルス発生回路３１１は、１水平期間内の水平ブランキング期間と水平駆動期間とを区別するための水平駆動期間識別信号ＨＩＤを、先端部５３０に伝送する。図１１には、水平駆動期間が“Ｌｏｗ”レベルであり、水平ブランキング期間が“Ｈｉｇｈ”レベルである１ビットの水平駆動期間識別信号ＨＩＤを示している。
【０１０１】
ＯＲ回路５７は、図１１に示した水平駆動信号ＨＣＩと水平駆動期間識別信号ＨＩＤとを論理和することによって、撮像素子５１に出力する水平駆動信号ＨＣＯを生成する。ここで、ＯＲ回路５７が論理和して生成した水平駆動信号ＨＣＯの波形は、撮像素子５１に入力する本来の水平駆動信号の波形（図１２参照）である。そして、ＯＲ回路５７に供給する電源を、撮像素子５１に供給する電源と同じ電源にすることによって、撮像素子５１に正しい電圧レベルの水平駆動信号ＨＣＯを出力することができる。なお、ＯＲ回路５７が論理和して水平駆動信号ＨＣＯを出力する際の論理は、一般的な論理和回路と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【０１０２】
本第４の実施形態によれば、駆動信号は、水平期間中に、撮像素子（撮像素子５１）内のそれぞれの画素に蓄積された信号を順次駆動して読み出すための画素駆動パルス信号のみが含まれた水平駆動元信号（水平駆動信号ＨＣ）であり、制御信号は、水平駆動期間と水平ブランキング期間とを区別するために駆動信号発生部（ドライブパルス発生回路３１１）が生成した水平駆動期間識別信号（水平駆動期間識別信号ＨＩＤ）であり、水平駆動信号生成部（ＯＲ回路５７）は、水平駆動期間識別信号ＨＩＤに基づいて、挿入部（挿入部２）によって伝送された後の水平駆動信号ＨＣである伝送後水平駆動元信号（水平駆動信号ＨＣＩ）から水平駆動信号（水平駆動信号ＨＣ（水平駆動信号ＨＣＯ））を生成して撮像素子５１に出力する撮像素子５１の近傍に配置された水平駆動信号変換部（ＯＲ回路５７）、を備える内視鏡装置（内視鏡装置３０）が構成される。
【０１０３】
本第４の実施形態によれば、ＯＲ回路５７は、水平駆動期間識別信号ＨＩＤと水平駆動信号ＨＣＩとを論理和した信号を、水平駆動信号ＨＣＯとして出力する内視鏡装置３０が構成される。
【０１０４】
上記に述べたように、本第４の実施形態の内視鏡装置３０では、ドライブパルス発生回路３１１が生成した、全ての期間において一定の周期で変化する画素駆動パルス信号のみが含まれた水平駆動信号ＨＣと、１水平期間内の水平ブランキング期間と水平駆動期間とを区別する水平駆動期間識別信号ＨＩＤとを論理和するＯＲ回路５７を、先端部５３０に備える。これにより、本第４の実施形態の内視鏡装置３０では、ＯＲ回路５７によって、撮像素子５１に入力する本来の波形の水平駆動信号ＨＣＯを生成することができる。このことにより、本第４の実施形態の内視鏡装置３０でも、第１〜第３の実施形態の内視鏡装置と同様に、挿入部２を構成する軟性部６の長さが長くなった場合でも、従来の内視鏡装置のように、パルス幅が狭くなってしまったり、消失してしまったりすることがなく、好ましい波形の水平駆動信号ＨＣＯを撮像素子５１に入力することができる。そして、本第４の実施形態の内視鏡装置３０でも、第１〜第３の実施形態の内視鏡装置と同様の効果を得ることができる。
【０１０５】
なお、本第４の実施形態の内視鏡装置３０では、第３の実施形態の内視鏡装置２０の先端部５２０に備えていたリファレンス電圧発生回路３７とコンパレーター５６との代わりに、ＯＲ回路５７を先端部５３０に備えた構成について説明した。しかし、先端部５３０内には、例えば、トランジスタ５３や、図示していない他の半導体素子（論理素子）、あるいは多数の半導体素子が含まれる半導体装置も従来から備えている。このため、本第４の実施形態の内視鏡装置３０では、ＯＲ回路５７を、これら従来から備えている半導体素子や半導体装置内に組み込むことによって、ＯＲ回路５７と同様の機能や動作を実現してもよい。
【０１０６】
上記に述べたように、本発明を実施するための形態によれば、挿入部を構成する軟性部の長さが長くなったことによって起こる、挿入部の先端に位置する先端部内に備えた撮像素子を駆動するための駆動信号の波形の劣化（減衰）を、簡単な構成で抑制することができる。これにより、本発明を実施するための形態では、好ましい波形の水平駆動信号を撮像素子に入力することができ、この水平駆動信号によって撮像素子を正しく駆動することができる。これにより、本発明を実施するための形態では、従来の内視鏡装置の構成では信号ケーブルが太くなるために実現することができなかった、径が細く、かつ長さの長い挿入部を備えた内視鏡装置を実現することができる。
【０１０７】
なお、本実施形態においては、撮像素子に入力する１つの水平駆動信号の経路のみに対して、波形の劣化（減衰）を抑制するための構成を配置した場合を示した。これは、水平駆動信号が、図１２に示したような波形であり、波形が劣化（減衰）した場合に内視鏡装置の機能を実現することができなくなってしまう可能性が最も高い信号であるからである。つまり、水平駆動信号には、撮像素子において同じ水平方向に配置されたそれぞれの画素に蓄積された信号を順次駆動して読み出すための一定周期の画素駆動パルス信号が含まれている水平駆動期間と、画素を駆動しない水平ブランキング期間とが１水平期間中に存在し、水平ブランキング期間から水平駆動期間に切り替わったあとの１つ目または１つ目から始まる数個の画素駆動パルス信号の波形が劣化（減衰）したり、つり上がったりしてしまう可能性がある信号であるからである。しかし、本発明における波形の劣化（減衰）を抑制するための構成を配置する信号の経路は、本発明を実施するための形態で示した経路のみに限定されるものではない。例えば、先端部に備えた撮像素子が、複数の水平駆動信号によって駆動される構成である場合には、それぞれの水平駆動信号の経路に、本発明における波形の劣化（減衰）を抑制するための構成を配置してもよい。また、例えば、本体部から軟性部を介して先端部に伝送する水平駆動信号以外の駆動信号であっても、同様の波形の劣化（減衰）が起こる信号であれば、本発明における波形の劣化（減衰）を抑制するための構成を、その信号の経路に配置してもよい。
【０１０８】
なお、本発明における回路構成の具体的な構成は、本発明を実施するための形態の構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更をすることができる。例えば、リファレンス電圧発生回路３４では、図４に示したような、１水平期間において水平ブランキング期間の始まりのタイミングから水平駆動期間内の１つ目または１つ目から始まる数個の画素駆動パルス信号の期間までの間の電圧レベルを高くしたリファレンス電圧ＶＲＥＦを発生することができる回路構成であれば、リファレンス電圧発生回路３４が異なる回路構成であった場合でも、本発明の考え方を適用することができ、本発明と同様の効果を得ることができる。
【０１０９】
また、本実施形態においては、本発明の内視鏡装置が、工業用の内視鏡装置である場合について説明した。しかし、本実施形態の構成は、工業用の内視鏡装置への適用に限定されるものではなく、例えば、医療用の内視鏡装置にも適用することもできる。なお、医療用の内視鏡装置では、挿入部を構成する軟性部の長さが工業用の内視鏡装置に比べて短いため、本実施形態の構成が不要であるとも考えられる。しかし、本実施形態の構成を適用することによって軟性部の長さが長くなった場合でも駆動信号の波形の劣化（減衰）を抑制することができるという本発明の効果は、軟性部の長さがさほど長くない場合には、伝送する信号の劣化（減衰）が大きい信号ケーブルを使用した場合でも同様に、駆動信号の波形の劣化（減衰）を抑制することができるという効果があることを意味している。これを医療用の内視鏡装置に当てはめて考えると、信号の劣化（減衰）が大きくなってしまうと考えられる細い信号ケーブルを軟性部の備える信号ケーブルとして使用することができるということになり、本実施形態の構成を適用することによって、挿入部の径をさらに細くした医療用の内視鏡装置を実現することが可能となる。従って、本実施形態の構成は、医療用の内視鏡装置においても優位性がある。つまり、本発明における波形の劣化（減衰）を抑制するための構成は、軟性部の長さが長くなることに対する効果に加えて、信号を伝送する信号ケーブルが細くなることに対しても同様の効果を得ることができる構成である。
【０１１０】
以上、本発明の実施形態について、図面を参照して説明してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲においての種々の変更も含まれる。
【符号の説明】
【０１１１】
１，１０，２０，３０・・・内視鏡装置
２・・・挿入部
３，３１０，３２０・・・本体部
３１，３１１・・・ドライブパルス発生回路（本体部，駆動信号発生部）
３２・・・ドライバＩＣ（本体部）
３３，３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ，３３ｅ，３３ｆ・・・波形補正回路（本体部）
３４，３７・・・リファレンス電圧発生回路（水平駆動信号生成部，リファレンス電圧発生部）
３５・・・映像信号処理回路（本体部）
３６・・・電源回路（本体部）
４・・・モニタ
５，５２０，５３０・・・先端部（挿入部）
５１・・・撮像素子（挿入部，撮像素子）
５２・・・撮像レンズ（挿入部）
５３・・・トランジスタ（挿入部）
５４・・・コンデンサ（挿入部）
５５・・・抵抗（挿入部）
５６・・・コンパレーター（挿入部，水平駆動信号生成部，水平駆動信号変換部）
６・・・軟性部（挿入部）
６１，６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ，６１ｅ，６１ｆ・・・シールド線（挿入部）
６２・・・シールド線（挿入部）
７・・・ドラム部
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６・・・抵抗（水平駆動信号生成部，リファレンス電圧発生部）
Ｃ１，Ｃ２・・・コンデンサ（水平駆動信号生成部，リファレンス電圧発生部）
Ｑ１・・・ＰＮＰ型トランジスタ（水平駆動信号生成部，リファレンス電圧発生部）
３７１・・・最適リファレンス電圧発生回路（水平駆動信号生成部，リファレンス電圧発生部）
３７２・・・アナログスイッチ（水平駆動信号生成部，リファレンス電圧発生部）
５７・・・論理和回路，ＯＲ回路（挿入部，水平駆動信号生成部，水平駆動信号変換部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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