(57)【要約】【課題】  画像の筋ノイズを低減する。【解決手段】  デジタルカメラは、電源部、電圧生成部、撮像素子、制御部および駆動制御部を有している。電圧生成部は、電源部から第１電源電圧を受け、第２電源電圧を生成する。撮像素子は、被写体の像を電気信号に変換して画像信号を生成する。制御部は、読み出し期間に撮像素子から画像信号を順次読み出す。なお、撮像素子および制御部には、第２電源電圧が供給される。駆動制御部は、読み出し期間における電圧生成部の駆動クロックの周波数を、読み出し期間以外の期間における駆動クロックの周波数に比べて低速にする。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源部と、
前記電源部から第１電源電圧を受け、第２電源電圧を生成する電圧生成部と、
前記第２電源電圧が供給され、被写体の像を電気信号に変換して画像信号を生成する撮像素子と、
前記第２電源電圧が供給され、読み出し期間に前記撮像素子から前記画像信号を順次読み出す制御部と、
前記読み出し期間における前記電圧生成部の駆動クロックの周波数を、前記読み出し期間以外の期間における前記駆動クロックの周波数に比べて低速にする駆動制御部とを備えていることを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項２】
請求項１記載のデジタルカメラにおいて、
前記駆動制御部は、前記読み出し期間中の前記駆動クロックの変調方式をパルス周波数変調に設定し、前記読み出し期間以外の期間中の前記駆動クロックの変調方式をパルス幅変調に設定することを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項３】
請求項１記載のデジタルカメラにおいて、
前記制御部により読み出された前記画像信号に対して、互いに異なるタイミングで前記撮像素子から読み出される固定パターン信号の差分に基づく補正処理を実施する補正部を備えていることを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項４】
請求項３記載のデジタルカメラにおいて、
前記電圧生成部は、前記駆動クロックによりオン・オフが制御されるスイッチ部を備え、
前記補正部は、前記差分を算出する際に用いられる前記固定パターン信号の一方が読み出されてから他方が読み出されるまでの間、前記スイッチ部がオフしている場合、前記補正処理を実施し、前記一方が読み出されてから前記他方が読み出されるまでの間の少なくとも一部の期間で、前記スイッチ部がオンしている場合、前記補正処理を実施しないことを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項５】
請求項３記載のデジタルカメラにおいて、
前記補正部は、前記差分を算出する際に用いられる前記固定パターン信号のうち、後に読み出された前記固定パターン信号のレベルが先に読み出された前記固定パターン信号のレベルより大きい場合、前記補正処理を実施しないことを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項６】
電源部と、
前記電源部から第１電源電圧を受け、第２電源電圧を生成する電圧生成部と、
前記第２電源電圧が供給され、被写体の像を電気信号に変換して画像信号を生成する撮像素子と、
前記第２電源電圧が供給され、読み出し期間に前記撮像素子から前記画像信号を順次読み出す制御部と、
前記読み出し期間中、前記電圧生成部の駆動クロックの周波数を、前記撮像素子から前記画像信号を読み出すために用いられる読み出しクロックの周波数に比べて低速にする駆動制御部とを備えていることを特徴とするデジタルカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、デジタルカメラは、電池の端子間電圧から一定の内部電源電圧を生成する定電圧生成部を有している。例えば、この種のデジタルカメラは、定電圧生成部の出力電圧である内部電源電圧を監視し、内部電源電圧の変動に応じて、定電圧生成部の駆動クロックのデューティ比を変化させること（パルス幅変調）により、内部電源電圧を一定に維持する。
【０００３】
近年、デジタルカメラの動作モードに応じて、定電圧生成部の駆動クロックの周波数を変更する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このデジタルカメラでは、例えば、複数の動作回路（撮像回路、システム回路等）でそれぞれ使用される複数のクロック（撮像クロック、システムクロック等）が、定電圧生成部に供給される。そして、例えば、撮影モードでは、定電圧生成部は、撮像回路のクロック発生回路から出力されるクロック（撮像クロック）に同期したクロックを、駆動クロックとして使用する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２１９２９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この種のデジタルカメラでは、定電圧生成部の出力（内部電源電圧）に、定電圧生成部の駆動クロックの周波数と等しい周波数のリップル電圧が発生する。リップル電圧により内部電源電圧が変動するため、画像に筋ノイズが発生する。なお、特許文献１の構成では、例えば、撮像回路から定電圧生成部まで高速な撮像クロック（高周波信号）を引き回す必要があり、周辺回路へ悪影響を与えるおそれがある。また、高周波信号を引き回すことにより、ＥＭＩ（Electro Magnetic Interference）等の外部機器へ与える影響が問題になるおそれがある。
【０００６】
本発明の目的は、画像の筋ノイズを低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
デジタルカメラは、電源部、電圧生成部、撮像素子、制御部および駆動制御部を有している。電圧生成部は、電源部から第１電源電圧を受け、第２電源電圧を生成する。撮像素子は、被写体の像を電気信号に変換して画像信号を生成する。制御部は、読み出し期間に撮像素子から画像信号を順次読み出す。なお、撮像素子および制御部には、第２電源電圧が供給される。駆動制御部は、読み出し期間における電圧生成部の駆動クロックの周波数を、読み出し期間以外の期間における駆動クロックの周波数に比べて低速にする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、画像の筋ノイズを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態におけるデジタルカメラの概要を示す図である。
【図２】図１に示した電圧生成部の一例を示す図である。
【図３】図１に示したデジタルカメラの動作の概要を示す図である。
【図４】図３に示した動作の比較例を示す図である。
【図５】図１に示したデジタルカメラにおける読み出し期間の動作の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態を示している。図中の破線は、信号ＩＳＩＧ、ＤＳＩＧ、ＣＣＮＴ、ＭＣＮＴの流れを示している。この実施形態のデジタルカメラ１０は、例えば、電源部２０、電圧生成部３０、撮像素子４０、制御部５０、メカ駆動部６０、操作部７０および表示部８０を有している。
【００１２】
電源部２０は、例えば、電池であり、電圧ＶＣＣ１を電圧生成回路３０に供給する。さらに、電源部２０は、ダイオードＤ１を介して制御部５０に電圧ＶＣＣ１を供給する。これにより、制御部５０は、電圧生成部３０が電圧ＶＣＣ２を出力する前に、動作を開始できる。
【００１３】
電圧生成部３０は、電源部２０から電圧ＶＣＣ１を受け、内部電源として使用される電圧ＶＣＣ２を生成する。例えば、電圧生成部３０は、駆動クロックＤＣＬＫを生成するクロック生成部ＧＥＮを有している。電圧生成部３０の詳細は、後述する図２で説明する。例えば、駆動クロックＤＣＬＫは、図２に示すスイッチ部ＳＷ１のオン・オフを制御する。電圧生成部３０により生成された電圧ＶＣＣ２は、撮像素子４０、制御部５０、メカ駆動部６０、操作部７０および表示部８０にそれぞれ供給される。さらに、電圧生成部３０は、ダイオードＤ２を介して制御部５０に電圧ＶＣＣ２を供給する。ダイオードＤ１、Ｄ２のカソードは、互いに接続されている。
【００１４】
撮像素子４０は、例えば、ＣＣＤイメージサンサーやＣＭＯＳイメージセンサーであり、撮影レンズ（図示せず）を介して入射される被写体の像を電気信号に変換して画像信号ＩＳＩＧを生成する。そして、撮像素子４０は、画像信号ＩＳＩＧおよび固定パターン信号ＤＳＩＧを制御部５０にそれぞれ出力する。ここで、固定パターン信号ＤＳＩＧは、例えば、撮像素子４０が露光されていない暗い状態での画像信号（暗信号）である。
【００１５】
制御部５０は、例えば、マイクロプロセッサであり、図示しないプログラムに基づいて、画像処理等の信号処理および露光制御等の制御処理を行う。例えば、制御部５０は、撮影動作中の読み出し期間に、撮像素子４０から画像信号ＩＳＩＧおよび固定パターン信号ＤＳＩＧを順次読み出す。そして、制御部５０は、画像信号ＩＳＩＧから固定パターン信号ＤＳＩＧを減算することにより、画像信号ＩＳＩＧに含まれる固定ノイズ成分を除去する。また、この実施形態では、制御部５０は、駆動制御部５２、補正部５４を有している。なお、駆動制御部５２は、制御部５０内に設けられなくてもよい。例えば、駆動制御部５２は、電圧生成部３０に設けられてもよい。
【００１６】
駆動制御部５２は、駆動クロックＤＣＬＫの動作を制御するクロック制御信号ＣＣＮＴおよび駆動クロックＤＣＬＫの変調方式を制御する変調制御信号ＭＣＮＴを用いて、電圧生成部３０の動作を制御する。なお、駆動制御部５２には、電源部２０からダイオードＤ１を介して電圧ＶＣＣ１が供給されている。これにより、例えば、内部電源である電圧ＶＣＣ２が生成されていない場合（デジタルカメラ１０の起動直後等）でも、駆動制御部５２は、電源部２０から供給される電圧ＶＣＣ１を電源として、電圧生成部３０を制御するための動作を開始できる。
【００１７】
例えば、駆動制御部５２は、変調制御信号ＭＣＮＴを用いて、読み出し期間中の駆動クロックＤＣＬＫの変調方式をパルス周波数変調（Pulse Frequency Modulation、ＰＦＭ）に設定し、読み出し期間以外の期間中の駆動クロックＤＣＬＫの変調方式をパルス幅変調（Pulse Width Modulation、ＰＷＭ）に設定する。この実施形態では、パルス周波数変調が実施されるときの駆動クロックＤＣＬＫの最高周波数は、パルス幅変調が実施されるときの駆動クロックＤＣＬＫの周波数より低い。
【００１８】
このように、駆動制御部５２は、読み出し期間における電圧生成部３０の駆動クロックＤＣＬＫの周波数を、読み出し期間以外の期間における駆動クロックＤＣＬＫの周波数に比べて低速にする。なお、駆動制御部５２は、省電力モード等によりデジタルカメラ１０が休止状態の場合、休止状態の期間における駆動クロックＤＣＬＫの周波数を、読み出し期間における駆動クロックＤＣＬＫの周波数より低速にしてもよい。すなわち、省電力モード等を有するデジタルカメラ１０では、読み出し期間以外の期間は、デジタルカメラ１０が動作している期間における読み出し期間を除く期間である。
【００１９】
補正部５４は、互いに異なるタイミングで撮像素子４０から読み出される固定パターン信号ＤＳＩＧの差分に基づいて、画像信号ＩＳＩＧを補正する。これにより、固定パターン信号ＤＳＩＧを読み出してから画像信号ＩＳＩＧを読み出すまでの間の電圧ＶＣＣ２の変動分に起因する画像信号ＩＳＩＧの誤差を補正する。この補正処理の詳細は、後述する図３で説明する。
【００２０】
メカ駆動部６０は、オートフォーカス制御を実施するためのモータ等の機械的部品を駆動する。操作部７０は、レリーズボタンおよびその他の各種スイッチを有し、デジタルカメラ１０を動作させるために、ユーザにより操作される。例えば、制御部５０は、レリーズボタンの押下に応答して、撮影動作を開始する。表示部８０は、例えば、液晶ディスプレイであり、撮影された画像やメニュー画面等を表示する。
【００２１】
図２は、図１に示した電圧生成部３０の一例を示している。なお、図２に示した電圧生成部３０は、出力電圧が入力電圧より低い降圧型のＤＣ−ＤＣコンバータで構成されている。電圧生成部３０は、クロック生成部ＧＥＮ、スイッチ部ＳＷ１、コイルＬ１、ダイオードＤ３およびキャパシタＣ１を有している。
【００２２】
クロック生成部ＧＥＮは、スイッチ部ＳＷ１のオン・オフを制御する駆動クロックＤＣＬＫを、クロック制御信号ＣＣＮＴおよび変調制御信号ＭＣＮＴに基づいて生成する。例えば、変調制御信号ＭＣＮＴが高論理レベルのとき、クロック生成部ＧＥＮは、パルス幅変調により駆動クロックＤＣＬＫを生成する。この場合、例えば、クロック制御信号ＣＣＮＴは、電圧生成部３０の出力電圧ＶＣＣ２の大きさに応じて、駆動クロックＤＣＬＫのデューティ比を制御するための信号である。また、例えば、変調制御信号ＭＣＮＴが低論理レベルのとき、クロック生成部ＧＥＮは、パルス周波数変調により駆動クロックＤＣＬＫを生成する。この場合、例えば、クロック制御信号ＣＣＮＴは、電圧生成部３０の出力電圧ＶＣＣ２の大きさに応じて、駆動クロックＤＣＬＫの周波数を制御するための信号である。
【００２３】
スイッチ部ＳＷ１は、一方の端子が電圧ＶＣＣ１を受ける入力端子ＩＮに接続され、他方の端子がコイルＬ１の一方の端子およびダイオードＤ３のカソードに接続されている。例えば、スイッチ部ＳＷ１は、トランジスタであり、駆動クロックＤＣＬＫによりオン・オフが制御される。なお、コイルＬ１の他方の端子は、電圧ＶＣＣ２を出力する出力端子ＯＵＴとキャパシタＣ１の一方の端子とに接続されている。そして、キャパシタＣ１の他方の端子およびダイオードＤ３のアノードは、接地されている。
【００２４】
例えば、スイッチ部ＳＷ１がオン（例えば、駆動クロックＤＣＬＫが高レベル）のとき、コイルＬ１に電圧ＶＣＣ１が供給され、コイルＬ１は、エネルギーを蓄える。そして、スイッチ部ＳＷ１がオフ（例えば、駆動クロックＤＣＬＫが低レベル）のとき、コイルＬ１は、ダイオードＤ３を介して電流を出力端子ＯＵＴ側に流し、蓄えたエネルギーを放出する。スイッチ部ＳＷ１のオンの時間がオフの時間に比べて長くなるほど、出力電圧ＶＣＣ２は上昇し、スイッチ部ＳＷ１のオンの時間がオフの時間に比べて短くなるほど、出力電圧ＶＣＣ２は低下する。したがって、電圧生成部３０は、スイッチ部ＳＷ１のオン・オフの時間を調整することにより、出力電圧ＶＣＣ２を所望の電圧値に調整できる。なお、出力電圧ＶＣＣ２は、コイルＬ１およびキャパシタＣ１により平滑化される。
【００２５】
図３は、図１に示したデジタルカメラ１０の動作の概要を示している。図中の黒丸は、固定パターン信号ＤＳＩＧの読み出しタイミングを示し、白丸は、画像信号ＩＳＩＧの読み出しタイミングを示している。なお、図中の符号ＶＩＤＬは、電圧ＶＣＣ２の理想値（所望の電圧値）を示している。例えば、上述した図２に示した電圧生成部３０は、電圧ＶＣＣ２が電圧ＶＩＤＬになるようにスイッチ部ＳＷ１のオン・オフの時間を調整する。
【００２６】
デジタルカメラ１０の動作が読み出し期間ＲＤに移る前（時刻ｔ０より前）では、変調制御信号ＭＣＮＴは、高論理レベルに維持されている。すなわち、時刻ｔ０より前では、駆動クロックＤＣＬＫは、一定の周期ＴＰ１でデューティ比を変化させるパルス幅変調が実施されたクロックである。このため、電圧ＶＣＣ２（電圧生成部３０の出力）には、駆動クロックＤＣＬＫの周波数（１／周期ＴＰ１）と等しい周波数（１／周期ＴＰ１）のリップル電圧（電圧ＶＩＤＬに対する変動分の電圧）が発生する。なお、時刻ｔ０より前では、読み出しクロックＲＣＬＫは、高レベルに維持されている。
【００２７】
時刻ｔ０では、読み出しクロックＲＣＬＫは、高レベルから低レベルに変化する。ここで、読み出しクロックＲＣＬＫは、上述した図１に示した制御部５０が撮像素子４０から画像信号ＩＳＩＧおよび固定パターン信号ＤＳＩＧを読み出すためのクロックであり、例えば、制御部５０内で生成される。制御部５０は、読み出しクロックＲＣＬＫが低レベルのときに、画像信号ＩＳＩＧおよび固定パターン信号ＤＳＩＧを読み出す。
【００２８】
すなわち、時刻ｔ０に、デジタルカメラ１０の動作は、読み出し期間ＲＤに移る。また、デジタルカメラ１０の動作が読み出し期間ＲＤに移るため、図１に示した駆動制御部５２は、変調制御信号ＭＣＮＴを高論理レベルから低論理レベルに変化させる。したがって、読み出し期間ＲＤでは、駆動クロックＤＣＬＫは、周波数を変化させるパルス周波数変調が実施されたクロック（高レベルの期間Ｗｏｎを一定にして低レベルの期間Ｗｏｆｆを変化させたクロック）である。
【００２９】
なお、この実施形態では、パルス周波数変調が実施された駆動クロックＤＣＬＫの最短の周期（期間Ｗｏｎ＋最短の期間Ｗｏｆｆ）は、パルス幅変調が実施された駆動クロックＤＣＬＫの周期ＴＰ１および読み出しクロックＲＣＬＫの周期ＴＰ２より長い。すなわち、パルス周波数変調が実施された駆動クロックＤＣＬＫの最高周波数（１／（期間Ｗｏｎ＋最短の期間Ｗｏｆｆ））は、パルス幅変調が実施された駆動クロックＤＣＬＫの周波数（１／周期ＴＰ１）および読み出しクロックＲＣＬＫの周波数（１／周期ＴＰ２）より低い。
【００３０】
また、電圧ＶＣＣ２には、パルス周波数変調が実施された駆動クロックＤＣＬＫの周波数（１／（期間Ｗｏｎ＋期間Ｗｏｆｆ））と等しい周波数のリップル電圧が発生する。したがって、この実施形態では、読み出し期間ＲＤにおける電圧ＶＣＣ２に発生するリップル電圧の周波数を、デジタルカメラ１０の動作が読み出し期間ＲＤに移る前のリップル電圧の周波数に比べて低くできる。あるいは、この実施形態では、読み出し期間ＲＤにおける電圧ＶＣＣ２に発生するリップル電圧の周波数を、読み出しクロックＲＣＬＫの周波数に比べて低くできる。これにより、この実施形態では、リップル電圧により発生する画像の筋ノイズを低減できる。
【００３１】
例えば、時刻ｔ１では、制御部５０は、撮像素子４０から固定パターン信号ＤＳＩＧを読み出す。また、時刻ｔ２では、制御部５０は、撮像素子４０から画像信号ＩＳＩＧを読み出す。例えば、各時刻（時刻ｔ２、ｔ４、ｔ６、ｔ８、ｔ１０、ｔ１２）で読み出される画像信号ＩＳＩＧは、撮像素子４０の１ライン分に対応する。また、例えば、各時刻で読み出される信号ＤＳＩＧ、ＩＳＩＧは、電圧ＶＩＤＬに対する電圧ＶＣＣ２の変動分に応じた誤差を含んでいる。
【００３２】
そして、制御部５０は、画像信号ＩＳＩＧに含まれる固定ノイズ成分を除去するために、画像信号ＩＳＩＧから固定パターン信号ＤＳＩＧを減算する。この実施形態では、リップル電圧の周波数が低いため、時刻ｔ１、ｔ２間の電圧ＶＣＣ２の変動が小さい。このため、この実施形態では、電圧ＶＩＤＬに対する電圧ＶＣＣ２の変動分に応じた誤差の影響を小さくでき、画像信号ＩＳＩＧに含まれる固定ノイズ成分を精度よく除去できる。
【００３３】
時刻ｔ３、ｔ４では、制御部５０は、撮像素子４０から固定パターン信号ＤＳＩＧおよび画像信号ＩＳＩＧをそれぞれ読み出す。そして、制御部５０は、画像信号ＩＳＩＧに含まれる固定ノイズ成分を除去するために、画像信号ＩＳＩＧから固定パターン信号ＤＳＩＧを減算する。さらに、上述した図１に示した補正部５４は、時刻ｔ１に読み出した固定パターン信号ＤＳＩＧと時刻ｔ３に読み出した固定パターン信号ＤＳＩＧとの差分に基づいて、時刻ｔ２に読み出した画像信号ＩＳＩＧを補正する。このように、補正部５４は、差分を算出する際に用いられる固定パターン信号ＤＳＩＧの一方が読み出されてから他方が読み出されるまでの間（例えば、時刻ｔ１から時刻ｔ３）、スイッチ部ＳＷ１がオフしている場合（駆動クロックＤＣＬＫが低レベルの場合）、補正処理を実施する。
【００３４】
例えば、補正部５４は、算出した差分と時刻ｔ１、ｔ３間の時間とに基づいて、時刻ｔ１、ｔ２間の固定パターン信号ＤＳＩＧの変動分を算出する。そして、補正部５４は、時刻ｔ２に読み出した画像信号ＩＳＩＧに対して、算出した変動分を用いて、電圧ＶＣＣ２の時刻ｔ１、ｔ２間の変動による誤差を補正する。このように、補正部５４は、制御部５０により読み出された画像信号ＩＳＩＧ（例えば、時刻ｔ２に読み出された画像信号ＩＳＩＧ）に対して、互いに異なるタイミング（例えば、時刻ｔ１、ｔ３）で撮像素子４０から読み出される固定パターン信号ＤＳＩＧの差分に基づく補正処理を実施する。この補正処理により、この実施形態では、画像信号ＩＳＩＧに含まれる固定ノイズ成分をさらに精度よく除去できる。
【００３５】
時刻ｔ５、ｔ６では、制御部５０は、撮像素子４０から固定パターン信号ＤＳＩＧおよび画像信号ＩＳＩＧをそれぞれ読み出す。そして、制御部５０は、画像信号ＩＳＩＧに含まれる固定ノイズ成分を除去するために、画像信号ＩＳＩＧから固定パターン信号ＤＳＩＧを減算する。また、補正部５４は、時刻ｔ３に読み出した固定パターン信号ＤＳＩＧと時刻ｔ５に読み出した固定パターン信号ＤＳＩＧとの差分に基づいて、時刻ｔ４に読み出した画像信号ＩＳＩＧを補正する。
【００３６】
時刻ｔ７、ｔ８では、制御部５０は、撮像素子４０から固定パターン信号ＤＳＩＧおよび画像信号ＩＳＩＧをそれぞれ読み出す。そして、制御部５０は、画像信号ＩＳＩＧに含まれる固定ノイズ成分を除去するために、画像信号ＩＳＩＧから固定パターン信号ＤＳＩＧを減算する。また、補正部５４は、時刻ｔ５から時刻ｔ７までの間に駆動クロックＤＣＬＫが高レベルに変化したため、時刻ｔ６に読み出した画像信号ＩＳＩＧに対して、補正処理（時刻ｔ５、ｔ７にそれぞれ読み出した固定パターン信号ＤＳＩＧの差分に基づく補正処理）を実施しない。
【００３７】
このように、補正部５４は、差分を算出する際に用いられる固定パターン信号ＤＳＩＧの一方が読み出されてから他方が読み出されるまでの間（例えば、時刻ｔ５から時刻ｔ７）の少なくとも一部の期間で、スイッチ部ＳＷ１がオンしている場合（駆動クロックＤＣＬＫが高レベルの場合）、補正処理を実施ない。なお、補正部５４は、時刻ｔ３に読み出した固定パターン信号ＤＳＩＧと時刻ｔ５に読み出した固定パターン信号ＤＳＩＧとの差分に基づいて、時刻ｔ６に読み出した画像信号ＩＳＩＧを補正してもよい。
【００３８】
すなわち、２つの固定パターン信号ＤＳＩＧの一方が読み出されてから他方が読み出されるまでの間（例えば、時刻ｔ５から時刻ｔ７）の少なくとも一部の期間で、スイッチ部ＳＷ１がオンしている場合（駆動クロックＤＣＬＫが高レベルの場合）、その２つ固定パターン信号ＤＳＩＧの差分は、補正処理に使用されない。
【００３９】
時刻ｔ９、ｔ１０では、制御部５０および補正部５４は、時刻ｔ５、ｔ６と同様の処理を実施する。時刻ｔ１１、ｔ１２では、制御部５０は、撮像素子４０から固定パターン信号ＤＳＩＧおよび画像信号ＩＳＩＧをそれぞれ読み出す。そして、制御部５０は、画像信号ＩＳＩＧに含まれる固定ノイズ成分を除去するために、画像信号ＩＳＩＧから固定パターン信号ＤＳＩＧを減算する。
【００４０】
ここで、補正部５４は、最後に読み出された画像信号ＩＳＩＧ（時刻ｔ１２に読み出された画像信号ＩＳＩＧ）に対して、補正処理を実施しない。例えば、最後に読み出される画像信号ＩＳＩＧは、表示される画像の端のラインあるいは表示に使用されないラインである。このため、最後に読み出された画像信号ＩＳＩＧに対する補正が実施されなくても問題ない。
【００４１】
なお、補正部５４は、例えば、時刻ｔ９から時刻ｔ１１までの間、駆動クロックＤＣＬＫが低レベルの場合、時刻ｔ９（最後の１つ前）に読み出した固定パターン信号ＤＳＩＧと時刻ｔ１１（最後）に読み出した固定パターン信号ＤＳＩＧとの差分に基づいて、時刻ｔ１２に読み出した画像信号ＩＳＩＧ（最後に読み出された画像信号ＩＳＩＧ）を補正してもよい。すなわち、補正部５４は、最後に読み出される画像信号ＩＳＩＧの前に読み出された画像信号ＩＳＩＧを補正した際に使用した差分に基づいて、最後に読み出した画像信号ＩＳＩＧを補正してもよい。この場合、最後に読み出される画像信号ＩＳＩＧに対する特別な処理（補正処理を実施しないようにする制御）が省けるため、補正部５４の構成および制御を簡易にできる。
【００４２】
この実施形態では、リップル電圧の周波数が低いため、固定パターン信号ＤＳＩＧが読み出されてから画像信号ＩＳＩＧが読み出されるまでの期間における電圧ＶＣＣ２の変動量のばらつきを低減できる。これにより、この実施形態では、画像に筋ノイズが発生することを防止できる。例えば、時刻ｔ１、ｔ２間の電圧ＶＣＣ２の変動量、時刻ｔ３、ｔ４間の電圧ＶＣＣ２の変動量、時刻ｔ５、ｔ６間の電圧ＶＣＣ２の変動量、時刻ｔ７、ｔ８間の電圧ＶＣＣ２の変動量および時刻ｔ９、ｔ１０間の電圧ＶＣＣ２の変動量は、互いにほぼ同じである。この場合、時刻ｔ２、ｔ４、ｔ６、ｔ８、ｔ１０で読み出された画像信号ＩＳＩＧに対する固定ノイズ成分の除去を互いに同じ精度で実施できるため、画像に筋ノイズが発生することを防止できる。
【００４３】
時刻ｔ１３では、読み出しクロックＲＣＬＫは、低レベルから高レベルに変化する。すなわち、時刻ｔ１３に、読み出し期間ＲＤが終了する。また、デジタルカメラ１０の動作が読み出し期間ＲＤ以外の期間に移るため、駆動制御部５２は、変調制御信号ＭＣＮＴを低論理レベルから高論理レベルに変化させる。したがって、時刻ｔ１３より後では、駆動クロックＤＣＬＫは、パルス幅変調が実施されたクロックであり、時刻ｔ０より前の駆動クロックＤＣＬＫと同じである。
【００４４】
図４は、図３に示した動作の比較例を示している。図中の黒丸、白丸および符号の意味は、上述した図３と同じである。図４に示した動作では、駆動クロックＤＣＬＫは、読み出し期間ＲＤか否かに拘わらず、一定の周期ＴＰ１でデューティ比を変化させるパルス幅変調が実施されている。この場合、リップル電圧の周波数が高いため、固定パターン信号ＤＳＩＧが読み出されてから画像信号ＩＳＩＧが読み出されるまでの期間における電圧ＶＣＣ２の変動量は、ばらついている。このため、画像に筋ノイズが発生する。
【００４５】
例えば、電圧ＶＣＣ２は、時刻ｔ１、時刻ｔ２間で低下し、時刻ｔ５、時刻ｔ６間で上昇している。さらに、時刻ｔ１、ｔ２間の電圧ＶＣＣ２の低下量および時刻ｔ１、ｔ２間の電圧ＶＣＣ２の上昇量は、時刻ｔ３と時刻ｔ４との電圧ＶＣＣ２の差分に比べて、大きい。このように、固定パターン信号ＤＳＩＧが読み出されてから画像信号ＩＳＩＧが読み出されるまでの期間における電圧ＶＣＣ２の変動量は、読み出しクロックＲＣＬＫと非同期で、かつ、頻繁に変化する。この場合、時刻ｔ２、ｔ４、ｔ６、ｔ８、ｔ１０、ｔ１２で読み出された画像信号ＩＳＩＧに対する固定ノイズ成分の除去を互いに同じ精度で実施することは、困難である。したがって、図４に示した動作では、画像の筋ノイズを低減することは困難である。
【００４６】
これに対し、上述した図１に示したデジタルカメラ１０では、上述した図３で説明したように、読み出し期間ＲＤにおけるリップル電圧の周波数を低くできる。このため、この実施形態では、固定パターン信号ＤＳＩＧが読み出されてから画像信号ＩＳＩＧが読み出されるまでの期間における電圧ＶＣＣ２の変動量のばらつきを低減でき、画像の筋ノイズを確実に低減できる。
【００４７】
図５は、図１に示したデジタルカメラ１０における読み出し期間ＲＤの動作の一例を示している。ステップＳ１００−Ｓ１３０、Ｓ１５０は、制御部５０により、例えば、図示しないプログラムに従って実施される。また、ステップ１４０は、補正部５４により、例えば、図示しないプログラムに従って実施される。なお、ステップＳ１３０は、補正部５４により、実施されてもよい。
【００４８】
ステップＳ１００の前に、撮像素子４０への露光処理は終了している。例えば、ステップＳ１００の前に、レリーズボタンが押下される。そして、制御部５０は、リレーズボタンの状態（押下されたか否か）を示す信号の変化を検出し、レリーズボタンが押下されたことを認識する。すなわち、制御部５０は、レリーズボタンの押下に応答して、撮影動作を開始する。先ず、制御部５０は、メカ駆動部６０を動作させ、撮像素子４０への露光を開始する。そして、予め決められた露光時間（電荷蓄積時間）が経過したときに、駆動クロックＤＣＬＫの変調方式がパルス周波数変調に変更され、ステップＳ１００の処理が実施される。
【００４９】
ステップＳ１００では、制御部５０は、固定パターン信号ＤＳＩＧおよび画像信号ＩＳＩＧを撮像素子４０からそれぞれ読み出す。例えば、ステップＳ１００で読み出される画像信号ＩＳＩＧは、撮像素子４０の両端のラインの一方のラインに対応する画像信号である。ステップＳ１１０では、制御部５０は、画像信号ＩＳＩＧから固定パターン信号ＤＳＩＧを減算することにより、画像信号ＩＳＩＧに含まれる固定ノイズ成分を除去する。
【００５０】
ステップＳ１２０では、制御部５０は、最初（１回目）の画像信号ＩＳＩＧの読み出しか否かを判定する。すなわち、制御部５０は、２回目以降の画像信号ＩＳＩＧの読み出しか否かを判定する。最初（１回目）の画像信号ＩＳＩＧの読み出しの場合（ステップＳ１２０のＹｅｓ）、制御部５０の動作は、ステップＳ１０２を介してステップＳ１１０に戻る。一方、２回目以降の画像信号ＩＳＩＧの読み出しの場合（ステップＳ１２０のＮｏ）、制御部５０の動作は、ステップＳ１３０に移る。
【００５１】
ステップＳ１０２では、制御部５０は、次の固定パターン信号ＤＳＩＧおよび画像信号ＩＳＩＧを撮像素子４０からそれぞれ読み出す。例えば、ステップＳ１２０の判定によりステップＳ１０２の処理が実施される場合、制御部５０は、ステップＳ１００の処理で読み出された画像信号ＩＳＩＧに対応するラインの次のラインに対応する画像信号ＩＳＩＧを撮像素子４０から読み出す。
【００５２】
ステップＳ１３０では、制御部５０は、固定パターン信号ＤＳＩＧの前回の読み出しから今回の読み出しまでの間、駆動クロックＤＣＬＫが低レベル（“Ｌ”）に維持されているか否かを判定する。すなわち、制御部５０は、固定パターン信号ＤＳＩＧの前回の読み出しから今回の読み出しまでの間、スイッチ部ＳＷ１がオフ状態を維持しているか否かを判定する。
【００５３】
駆動クロックＤＣＬＫが低レベル（“Ｌ”）に維持されている場合（ステップＳ１３０のＹｅｓ）、制御部５０の動作は、ステップＳ１４０の処理が補正部５４により実施された後に、ステップＳ１５０に移る。一方、駆動クロックＤＣＬＫが低レベル（“Ｌ”）に維持されていない場合（ステップＳ１３０のＮｏ）、制御部５０の動作は、ステップＳ１５０に移る。すなわち、駆動クロックＤＣＬＫが低レベル（“Ｌ”）に維持されていない場合（ステップＳ１３０のＮｏ）、ステップＳ１４０の処理は、実施されない。
【００５４】
ステップＳ１４０では、補正部５４は、前回に読み出した固定パターン信号ＤＳＩＧと今回に読み出した固定パターン信号ＤＳＩＧとの差分に基づいて、前回（１つ前）に読み出した画像信号ＩＳＩＧを補正する。すなわち、補正部５４は、例えば、差分を算出する際に用いられる固定パターン信号ＤＳＩＧの一方が読み出されてから他方が読み出されるまでの間、スイッチ部ＳＷ１がオフしている場合、補正処理を実施する。
【００５５】
このように、ステップＳ１４０では、補正部５４は、上述した図３で説明した補正処理を実施する。なお、駆動クロックＤＣＬＫが低レベル（“Ｌ”）に維持されていない場合（ステップＳ１３０のＮｏ）、補正部５４は、ステップＳ１５０の処理が実施される前に、２つ前に読み出した画像信号ＩＳＩＧを補正した際に使用した差分に基づいて、１つ前に読み出した画像信号ＩＳＩＧを補正してもよい。
【００５６】
ステップＳ１５０では、制御部５０は、最後の画像信号ＩＳＩＧの読み出しか否かを判定する。すなわち、制御部５０は、撮像素子４０から画像信号ＩＳＩＧを全て読み出したか否かを判定する。最後の画像信号ＩＳＩＧの読み出しでない場合（ステップＳ１５０のＮｏ）、制御部５０の動作は、ステップＳ１０２を介してステップＳ１１０に戻る。例えば、ステップＳ１５０の判定によりステップＳ１０２の処理が実施される場合、制御部５０は、前回のステップＳ１０２の処理で読み出された画像信号ＩＳＩＧに対応するラインの次のラインに対応する画像信号ＩＳＩＧを撮像素子４０から読み出す。
【００５７】
最後の画像信号ＩＳＩＧの読み出しの場合（ステップＳ１５０のＹｅｓ）、制御部５０の動作（読み出し動作）は、終了する。例えば、読み出し動作（読み出し期間ＲＤ）が終了した後、制御部５０は、画像処理等の信号処理を実施する。そして、画像処理された情報（画像データ）は、上述した図１に示した表示部８０に画像として表示される。例えば、画像処理および表示部８０に画像を表示する処理が実施される際（読み出し期間ＲＤ以外の期間）は、駆動クロックＤＣＬＫは、読み出し期間ＲＤにおける駆動クロックＤＣＬＫの周波数より高い周波数でパルス幅変調が実施されたクロックに変更されている。これにより、制御部５０は、負荷が重い処理（画像処理等）でも適切に実施できる。
【００５８】
以上、この実施形態では、駆動制御部５２は、読み出し期間ＲＤにおける電圧生成部３０の駆動クロックＤＣＬＫの周波数を、読み出し期間ＲＤ以外の期間における駆動クロックＤＣＬＫの周波数に比べて低速にする。これにより、この実施形態では、読み出し期間ＲＤにおける電圧ＶＣＣ２に発生するリップル電圧の周波数を、読み出し期間ＲＤ以外の期間のリップル電圧の周波数に比べて低くできる。この結果、この実施形態では、リップル電圧により発生する画像の筋ノイズを低減できる。さらに、この実施形態では、補正部５４は、互いに異なるタイミングで撮像素子４０から読み出される固定パターン信号ＤＳＩＧの差分に基づいて、画像信号ＩＳＩＧを補正する。これにより、この実施形態では、画像信号ＩＳＩＧに含まれる固定ノイズ成分を精度よく除去でき、画像の筋ノイズをさらに低減できる。
【００５９】
なお、上述した実施形態では、デジタルカメラ１０が、画像信号ＩＳＩＧを補正する補正部５４を有する例について述べた。本発明は、かかる実施形態に限定されるものではない。例えば、デジタルカメラ１０は、補正部５４を含まずに構成されてもよい。この場合にも、補正部５４による補正処理の効果を除いて、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。あるいは、補正部５４を有するデジタルカメラ１０では、補正部５４は、画像信号ＩＳＩＧを補正する補正処理と、画像信号ＩＳＩＧに含まれる固定ノイズ成分を除去する処理との両方を実施してもよい。この場合にも、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６０】
上述した実施形態では、読み出し期間ＲＤに駆動クロックＤＣＬＫの変調方式がパルス周波数変調に変更される例について述べた。本発明は、かかる実施形態に限定されるものではない。例えば、読み出し期間ＲＤの駆動クロックＤＣＬＫの変調方式は、パルス幅変調でもよい。この場合、例えば、駆動制御部５２は、読み出し期間ＲＤの駆動クロックＤＣＬＫの周波数を、読み出し期間ＲＤ以外の期間の駆動クロックＤＣＬＫの周波数に比べて低速にする。そして、クロック生成部ＧＥＮは、読み出し期間ＲＤの駆動クロックＤＣＬＫを、読み出し期間ＲＤ以外の期間の駆動クロックＤＣＬＫに比べて低い周波数でパルス幅変調を実施することにより生成する。この場合にも、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６１】
上述した実施形態では、補正部５４による補正処理を実施するか否かが駆動クロックＤＣＬＫのレベル（スイッチ部ＳＷ１の状態）に基づいて判定される例について述べた。本発明は、かかる実施形態に限定されるものではない。例えば、補正部５４による補正処理を実施するか否かは、互いに異なるタイミングで読み出される固定パターン信号ＤＳＩＧの差分が正か負かにより判定されてもよい。例えば、補正部５４は、差分を算出する際に用いられる固定パターン信号ＤＳＩＧのうち、後に読み出された固定パターン信号ＤＳＩＧのレベルが先に読み出された固定パターン信号ＤＳＩＧのレベルより大きい場合、補正処理を実施しない。この場合にも、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６２】
上述した実施形態では、読み出し期間ＲＤの後に画像処理等が実施される例について述べた。本発明は、かかる実施形態に限定されるものではない。例えば、被写体を連続して撮影する連写モードの場合、画像処理は、読み出し期間ＲＤ中に実施されてもよい。この場合、例えば、駆動制御部５２は、画像処理と読み出し処理の両方が実施される読み出し期間ＲＤの駆動クロックＤＣＬＫの周波数を、画像処理が実施されない読み出し期間ＲＤの駆動クロックＤＣＬＫの周波数に比べて高くする。すなわち、駆動制御部５２は、読み出し期間ＲＤに実施される処理の負荷に応じて、読み出し期間ＲＤの駆動クロックＤＣＬＫの周波数を制御する。この場合にも、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６３】
上述した実施形態では、電圧生成部３０が降圧型のＤＣ−ＤＣコンバータで構成される例について述べた。本発明は、かかる実施形態に限定されるものではない。例えば、電圧生成部３０は、出力電圧が入力電圧より高い昇圧型のＤＣ−ＤＣコンバータで構成されてもよいし、降圧型と昇圧型の機能を有する昇降圧型のＤＣ−ＤＣコンバータで構成されてもよい。あるいは、電圧生成部３０は、トランスを用いたＤＣ−ＤＣコンバータで構成されてもよい。この場合にも、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６４】
上述した実施形態では、各時刻（時刻ｔ２、ｔ４、ｔ６、ｔ８、ｔ１０、ｔ１２）に読み出される画像信号ＩＳＩＧが、撮像素子４０の１ライン分に対応する例について述べた。本発明は、かかる実施形態に限定されるものではない。例えば、制御部５０は、撮像素子４０の半ライン分に対応する画像信号ＩＳＩＧを各時刻に読み出してもよい。この場合にも、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６５】
以上、本発明について詳細に説明してきたが、上記の実施形態およびその変形例は発明の一例に過ぎず、本発明はこれに限定されるものではない。本発明を逸脱しない範囲で変形可能であることは明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
デジタルカメラに利用できる。
【符号の説明】
【００６７】
１０‥デジタルカメラ；２０‥電源部；３０‥電圧生成部；４０‥撮像素子；５０‥制御部；５２‥駆動制御部；５４‥補正部；６０‥メカ駆動部；７０‥操作部；８０‥表示部
【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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