(57)【要約】【課題】ノイズ源を構成する機構の機能を発揮させながら、撮像素子が出力する画像信号からノイズを除去する撮像装置を得る。【解決手段】メモリ１２４は、ＳＲ駆動信号及びレンズ駆動信号のデューティ比に対応したノイズをデューティ比に関連づけて予め記憶している。ＳＲブロック１２２又はレンズ駆動モータ１３２を駆動しながら、ＣＭＯＳ１２１を完全に光から遮蔽して撮像を行うことにより、ノイズが作成される。ＣＭＯＳ１２１を完全に光から遮蔽して撮像を行えば、ＳＲブロック１２２又はレンズ駆動モータ１３２の動作によって発生するノイズのみが画像信号に含まれることになる。画像処理部１１４がＣＭＯＳ１２１から画像信号を受信し終えると、画像処理部１１４は、水平ライン毎にデューティ比を求め、求めたデューティ比に対応するノイズをメモリ１２４から読み出す。そして水平ライン毎にノイズを減算する。【選択図】図１
2014116914.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像を撮像して画像信号を出力する撮像素子と、
前記撮像素子から前記画像信号を受信して処理する第１の処理部と、
動作しているとき前記画像信号にノイズを加えるノイズ源と、
前記ノイズ源の動作状況と前記画像信号に加えられるノイズとを関連づけて予め記録しておく第１の記録手段とを備え、
前記第１の処理部は、前記撮像素子が被写体像を受光してから前記第１の処理部が前記画像信号を受信するまでの第１の期間において前記ノイズ源が動作した状況に対応するノイズを前記第１の記録手段から読み出して、前記画像信号から前記ノイズを減算する撮像装置。
【請求項２】
前記撮像素子は複数のラインを備え、前記ラインは、被写体像を受光して前記画像信号に変換する複数の光電変換素子を備え、
前記第１の期間は、前記ラインに含まれる光電変換素子が被写体像を受光してからそのラインが生成した画像信号を前記処理部が受信するまでの期間であって、
前記第１の処理部は、前記ライン毎に前記画像信号から前記ノイズを減算する請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記撮像素子は複数のラインを備え、前記ラインは、被写体像を受光して前記画像信号に変換する複数の光電変換素子を備え、
前記第１の期間は、前記ラインに含まれる光電変換素子が被写体像を受光してからそのラインが生成した画像信号を前記第１の処理部が受信するまでの期間であって、
前記動作状況は、前記第１の期間においてノイズ源が動作する期間の割合である請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
被写体像を撮像して画像信号を出力する撮像素子と、
前記撮像素子から前記画像信号を受信して処理する第２の処理部と、
動作しているとき前記画像信号にノイズを加えるノイズ源と、
前記撮像素子が被写体像を受光してから前記第２の処理部が前記画像信号を受信するまでの第２の期間における前記ノイズ源の動作状況を記録する第２の記録手段とを備え、
前記ノイズ源は、前記第２の記録手段が記録している動作状況を読み出して前記動作状況に応じて動作し、前記ノイズ源が前記動作状況に応じて動作している期間に前記撮像素子は完全に遮光された状態で撮像を行って信号を出力し、前記第２の処理部はその信号を受信して暗露光信号を作成し、前記画像信号から前記暗露光信号を減算する撮像装置。
【請求項５】
前記撮像素子は、被写体像を受光して前記画像信号に変換する複数の光電変換素子を備え、
全ての前記光電変換素子が出力した前記画像信号は１つのフレームを構成し、
前記第２の期間は、前記撮像素子に含まれる光電変換素子が被写体像を受光し始めてから全ての前記画像信号を前記第２の処理部が受信し終わるまでの期間であって、
前記第２の処理部は、前記フレーム毎に前記画像信号から前記ノイズを減算する請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記撮像素子は複数のラインを備え、前記ラインは、被写体像を受光して前記画像信号に変換する複数の光電変換素子を備え、
前記動作状況は、前記ラインに含まれる光電変換素子が被写体像を受光してからそのラインが生成した画像信号を前記第２の処理部が受信するまでの第１の期間においてノイズ源が動作する期間の割合であり、
前記第２の記録手段は、前記ライン毎に前記ノイズ源の動作状況を記録し、
前記ノイズ源は、前記ライン毎の前記動作状況に応じて前記ライン毎に動作し、そのラインに対応するラインが完全に遮光された状態で撮像を行って信号を出力し、前記第２の処理部はその信号を全てのラインから受信して暗露光信号を作成する請求項４又は５に記載の撮像装置。
【請求項７】
被写体像を撮像して画像信号を出力する撮像素子と、
被写体像に応じて撮影感度を設定する感度設定部と、
前記撮像素子から前記画像信号を受信して処理する第１の処理部及び第２の処理部と、
動作しているとき前記画像信号にノイズを加えるノイズ源と、
前記ノイズ源の動作状況と前記画像信号に加えられるノイズとを関連づけて予め記録しておく第１の記録手段と、
前記撮像素子が被写体像を受光してから前記処理部が前記画像信号を受信するまでの第２の期間における前記ノイズ源の動作状況を記録する第２の記録手段とを備え、
前記感度設定部が前記撮影感度を低感度に設定したとき、前記第１の処理部は、前記撮像素子が被写体像を受光してから前記第１の処理部が前記画像信号を受信するまでの第１の期間において前記ノイズ源が動作した状況に対応するノイズを前記第１の記録手段から読み出して、前記画像信号から前記ノイズを減算し、
前記感度設定部が前記撮影感度を高感度に設定したとき、前記ノイズ源は、前記第２の記録手段が記録している動作状況を読み出して前記動作状況に応じて動作し、前記ノイズ源が前記動作状況に応じて動作している期間に前記撮像素子は完全に遮光された状態で撮像を行って信号を出力し、前記第２の処理部はその信号を受信して暗露光信号を作成し、前記画像信号から前記暗露光信号を減算する撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノイズ源と撮像素子とを備える撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
オートフォーカスレンズや手ぶれ補正機構を撮像素子の周囲に設置する撮像装置が知られている。撮像素子は被写体像を撮像して画像信号を出力するが、オートフォーカスレンズや手ぶれ補正機構が備えるモータやコイル等のノイズ源が生じるノイズが画像信号にのってしまうことがある。画像信号にノイズが混入することを防止するため、撮像素子が備える画素のうち画像を構成しない画素が電荷を出力しているときに、オートフォーカスレンズのモータを駆動する（引用文献１）。また、電源からノイズが混入することを防止すべく、撮像素子が画像信号を出力する期間に、電源の駆動クロックの周波数を低速にする構成が知られている（引用文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１１８３７８号公報
【特許文献２】特開２０１０−２４５７４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、撮像素子が備える画素のうち画像を構成しない画素は少数であるため、モータを駆動できる期間が限られ、合焦するに必要な期間を確保できなくなるおそれがある。すなわち、撮像素子のタイミングに応じてモータを駆動すると、オートフォーカスレンズや手ぶれ補正機構が充分に機能しなくなるおそれが生じる。また、電源の駆動クロックの周波数を低速にしていても、モータが駆動されたときに電源電圧が変動し、これによるノイズが画像信号に混入するおそれもある。
【０００５】
本発明はこれらの問題に鑑みてなされたものであり、ノイズ源を構成する機構の機能を発揮させながら、撮像素子が出力する画像信号からノイズを除去する撮像装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願第１の発明による撮像装置は、被写体像を撮像して画像信号を出力する撮像素子と、撮像素子から画像信号を受信して処理する第１の処理部と、動作しているとき画像信号にノイズを加えるノイズ源と、ノイズ源の動作状況と画像信号に加えられるノイズとを関連づけて予め記録しておく第１の記録手段とを備え、第１の処理部は、撮像素子が被写体像を受光してから第１の処理部が画像信号を受信するまでの第１の期間においてノイズ源が動作した状況に対応するノイズを第１の記録手段から読み出して、画像信号からノイズを減算することを特徴とする。
【０００７】
撮像素子は複数のラインを備え、ラインは、被写体像を受光して画像信号に変換する複数の光電変換素子を備え、第１の期間は、ラインに含まれる光電変換素子が被写体像を受光してからそのラインが生成した画像信号を処理部が受信するまでの期間であって、第１の処理部は、ライン毎に画像信号からノイズを減算することが好ましい。
【０００８】
撮像素子は複数のラインを備え、ラインは、被写体像を受光して画像信号に変換する複数の光電変換素子を備え、第１の期間は、ラインに含まれる光電変換素子が被写体像を受光してからそのラインが生成した画像信号を第１の処理部が受信するまでの期間であって、動作状況は、第１の期間においてノイズ源が動作する期間の割合であることが好ましい。
【０００９】
本願第２の発明による撮像装置は、被写体像を撮像して画像信号を出力する撮像素子と、撮像素子から画像信号を受信して処理する第２の処理部と、動作しているとき画像信号にノイズを加えるノイズ源と、撮像素子が被写体像を受光してから第２の処理部が画像信号を受信するまでの第２の期間におけるノイズ源の動作状況を記録する第２の記録手段とを備え、ノイズ源は、第２の記録手段が記録している動作状況を読み出して動作状況に応じて動作し、ノイズ源が動作状況に応じて動作している期間に撮像素子は完全に遮光された状態で撮像を行って信号を出力し、第２の処理部はその信号を受信して暗露光信号を作成し、画像信号から暗露光信号を減算することを特徴とする。
【００１０】
撮像素子は、被写体像を受光して画像信号に変換する複数の光電変換素子を備え、全ての光電変換素子が出力した画像信号は１つのフレームを構成し、第２の期間は、撮像素子に含まれる光電変換素子が被写体像を受光し始めてから全ての画像信号を第２の処理部が受信し終わるまでの期間であって、第２の処理部は、フレーム毎に画像信号からノイズを減算することが好ましい。
【００１１】
撮像素子は複数のラインを備え、ラインは、被写体像を受光して画像信号に変換する複数の光電変換素子を備え、動作状況は、ラインに含まれる光電変換素子が被写体像を受光してからそのラインが生成した画像信号を第２の処理部が受信するまでの第１の期間においてノイズ源が動作する期間の割合であり、第２の記録手段は、ライン毎にノイズ源の動作状況を記録し、ノイズ源は、ライン毎の動作状況に応じてライン毎に動作し、そのラインに対応するラインが完全に遮光された状態で撮像を行って信号を出力し、第２の処理部はその信号を全てのラインから受信して暗露光信号を作成することが好ましい。
【００１２】
本願第３の発明による撮像装置は、被写体像を撮像して画像信号を出力する撮像素子と、被写体像に応じて撮影感度を設定する感度設定部と、撮像素子から画像信号を受信して処理する第１の処理部及び第２の処理部と、動作しているとき画像信号にノイズを加えるノイズ源と、ノイズ源の動作状況と画像信号に加えられるノイズとを関連づけて予め記録しておく第１の記録手段と、撮像素子が被写体像を受光してから処理部が画像信号を受信するまでの第２の期間におけるノイズ源の動作状況を記録する第２の記録手段とを備え、感度設定部が撮影感度を低感度に設定したとき、第１の処理部は、撮像素子が被写体像を受光してから第１の処理部が画像信号を受信するまでの第１の期間においてノイズ源が動作した状況に対応するノイズを第１の記録手段から読み出して、画像信号からノイズを減算し、感度設定部が撮影感度を高感度に設定したとき、ノイズ源は、第２の記録手段が記録している動作状況を読み出して動作状況に応じて動作し、ノイズ源が動作状況に応じて動作している期間に撮像素子は完全に遮光された状態で撮像を行って信号を出力し、第２の処理部はその信号を受信して暗露光信号を作成し、画像信号から暗露光信号を減算することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ノイズ源を構成する機構の機能を発揮させながら、撮像素子が出力する画像信号からノイズを除去する撮像装置を得る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】撮像装置を概略的に示したブロック図である。
【図２】撮像素子において電荷を読出すタイミングとコイルの駆動タイミングとの関係を示したタイミングチャートである。
【図３】第１の撮像処理を示したフローチャートである。
【図４】撮像素子において電荷を読出すタイミングとコイルの駆動タイミングとの関係を示したタイミングチャートである。
【図５】第２の撮像処理を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本願発明の一実施形態による撮像装置について図１から４を用いて説明する。図１は、撮像装置の一実施形態であるデジタルカメラ１００を示す。図１を用いてデジタルカメラ１００の構成について説明する。
【００１６】
デジタルカメラ１００は、信号生成部を有するＤＳＰ１１０、撮像素子（ＣＩＳ）を成すＣＭＯＳ１２１、ノイズ源であるＳＲ（Ｓｈａｋｅ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）ブロック１２２、ジャイロセンサ１２３、第１の記録手段及び第２の記録手段を成すメモリ１２４、記録媒体１２５、操作部材１２６、警告部を成すモニタ１２７、及びノイズ源である撮影レンズ１３０を主に備える。
【００１７】
撮影レンズ１３０はレンズ１３１とレンズ駆動モータ１３２とを備え、着脱自在となるようにデジタルカメラ１００に取り付けられる。撮影レンズ１３０はＣＭＯＳ１２１に被写体像を結像させる。レンズ駆動モータ１３２は、コイル又は磁性体を備え、動作時に電気的なノイズを発生する。
【００１８】
ＣＭＯＳ１２１は垂直方向及び水平方向に並べられた複数の画素を備える。画素は光電変換素子を備え、撮影レンズ１３０により結ばれた被写体像を画素が受光して電荷に変換し蓄積する。蓄積された電荷は画像信号としてＤＳＰ１１０に出力される。この手順を詳しく説明すると、水平方向に一列に並べられた複数の画素は、撮影レンズ１３０により結ばれた被写体像を同時に電荷に変換し蓄積する。この動作を垂直方向上方から下方に対して順に行う。これが終了すると、水平方向に一列に並べられた複数の画素が、蓄積した電荷を同時に出力する。この動作を垂直方向上方から下方に対して順に行う。これにより、ＣＭＯＳ１２１は画像信号をＤＳＰ１１０に出力する。水平方向に一列に並べられた複数の画素を水平ラインと呼ぶ。
【００１９】
ＤＳＰ１１０は、ＳＲブロック１２２を制御するＳＲ制御部１１１、ＣＭＯＳ１２１を制御するＣＩＳ制御部１１２、レンズ駆動モータ１３２を制御するモータ制御部１１３、及び第１の処理部及び第２の処理部を成す画像処理部１１４を備える。
【００２０】
画像処理部１１４は、ＣＭＯＳ１２１から画像信号を受信し、メモリ１２４を一時記憶領域として使用しながら画像処理を行って画像又は画像ファイルを生成する。画像はモニタ１２７に表示され、画像ファイルは記録媒体１２５に記憶される。記憶媒体は、デジタルカメラ１００に対して着脱自在となるように設けられる、例えばＳＤカードである。
【００２１】
モータ制御部１１３は、画像処理部１１４から画像を受信し、画像のコントラストなどに基づいて被写体像の合焦状態を判断する。そして、合焦状態に応じてレンズ駆動信号をレンズ駆動モータ１３２に送信して駆動する。レンズ駆動モータ１３２を駆動するとき、モータ制御部１１３は画像処理部１１４にもレンズ駆動信号を送信する。
【００２２】
ジャイロセンサ１２３は、デジタルカメラ１００に加えられた振動、すなわち角速度を検知してＳＲ制御部１１１に送信する。ＳＲ制御部１１１は、ＣＭＯＳ１２１が露光を行っているとき、角速度が閾値以上であるか否かを判断する。そして閾値以上であるときに、デジタルカメラ１００に加えられた振動を打ち消すために必要な駆動量を算出する。そして駆動量をＳＲ駆動信号としてＳＲブロック１２２及び画像処理部１１４に送信する。
【００２３】
ＳＲブロック１２２はボイスコイルモータ１２２ａを備える。ＳＲ制御部１１１から駆動量を受信したＳＲブロック１２２は、駆動量に応じてボイスコイルモータ１２２ａに通電し、ボイスコイルモータ１２２ａが生じた力を利用してＣＭＯＳ１２１を移動させる。これにより、デジタルカメラ１００に加えられた振動を打ち消すようにＣＭＯＳ１２１が移動する。ボイスコイルモータ１２２ａは磁性体とコイルを備え、コイルに流す電流の大きさを変えることにより力を発生する。またボイスコイルモータ１２２ａは、コイルに流す電流の大きさを一定に保つことによりＣＭＯＳ１２１の位置を固定する。コイルに流れる電流の大きさが一定であるとき、ボイスコイルモータ１２２ａが発生する電気的なノイズは極めて小さくかつ一定の値となる。他方、コイルに通電する電流が変化したとき、ボイスコイルモータ１２２ａは電気的なノイズを発生する。
【００２４】
ＣＩＳ制御部１１２は、ＣＭＯＳ１２１に読出信号を送信する。ＣＭＯＳ１２１の画素が蓄積した電荷は読出信号に応じて出力される。
【００２５】
ＣＭＯＳ１２１が露光している期間及び画像信号を出力している期間、画像処理部１１４はＳＲ駆動信号及びレンズ駆動信号のデューティ比を記憶する。この動作の詳細は後述される。
【００２６】
メモリ１２４は、ＳＲ駆動信号及びレンズ駆動信号のデューティ比に対応したノイズをデューティ比に関連づけて予め記憶している。ＳＲブロック１２２又はレンズ駆動モータ１３２を駆動しながら、ＣＭＯＳ１２１を完全に光から遮蔽して撮像を行うことにより、ノイズが作成される。ＣＭＯＳ１２１を完全に光から遮蔽して撮像を行えば、ＣＭＯＳ１２１の動作に起因するノイズやＳＲブロック１２２又はレンズ駆動モータ１３２の動作によって発生するノイズが画像信号に含まれることになる。すなわち、これによりＣＭＯＳ１２１が出力した画像信号がノイズを成す。１つの水平ラインに含まれる画素が電荷を蓄積する期間におけるＳＲ駆動信号又はレンズ駆動信号のデューティ比に応じてノイズが作成される。例えば、デューティ比が０％から１００％まで５％おきにノイズが作成される。実際の撮像時におけるＳＲ駆動信号又はレンズ駆動信号のデューティ比に対応するノイズを、実際の撮影時に水平ラインが出力した電荷から減算すれば、水平ライン毎にノイズを除去することができる。
【００２７】
次に図１及び２を用いて、水平ライン毎にノイズを除去する場合における、画素が電荷を出力するタイミングと駆動信号との関係について説明する。
【００２８】
ＣＩＳ制御部１１２がＣＭＯＳ１２１に送信している水平同期信号（ＨＤ）のレベルをＨｉからＬｏに一時的に下げると、水平方向に一列に並べられた複数の画素は、撮影レンズ１３０により結ばれた被写体像を同時に電荷に変換し蓄積する。この動作を垂直方向上方から下方に対して順に行う。これをローリングシャッタと呼ぶ。以下、ローリングシャッタを用いて１フレームの画像を撮像する期間を露光期間と呼ぶ。露光期間では、ＳＲ制御部１１１は、デジタルカメラ１００に加えられた振動を打ち消すために必要な駆動量をＳＲ駆動信号としてＳＲブロック１２２及び画像処理部１１４に送信する。ＳＲ駆動信号を受信したＳＲブロック１２２は、駆動量に応じてＣＭＯＳ１２１を駆動する。ＣＭＯＳ１２１が露光している期間、画像処理部１１４はＳＲ駆動信号のデューティ比を測定して記憶する。より詳しく説明すると、画像処理部１１４は、１つの水平ラインに含まれる画素が電荷を蓄積している期間におけるＳＲ駆動信号のデューティ比を求め、その水平ラインと対応づけて記憶する。
【００２９】
再度ＣＩＳ制御部１１２が垂直信号（ＶＤ）のレベルをＨｉからＬｏに下げると、画素は電荷を出力し始める。すなわち、水平方向に一列に並べられた複数の画素が、蓄積した電荷を同時に出力する。この動作を垂直方向上方から下方に対して順に行うことにより、画像信号をＣＭＯＳ１２１からＤＳＰ１１０に出力する。始めの画素が電荷を出力し始めてから全ての画素が電荷を出力し終わるまでの期間を読出期間と呼ぶ。読出期間の間、ＳＲ制御部１１１は、ＣＭＯＳ１２１の位置を固定するためのＳＲ駆動信号をＳＲブロック１２２及び画像処理部１１４に送信する。このＳＲ駆動信号を受信したＳＲブロック１２２は、ＣＭＯＳ１２１を現在の位置に固定する。すなわち、読出期間の間ＣＭＯＳ１２１の位置が固定され、ボイスコイルモータ１２２ａが発生する電気的なノイズが極めて小さくかつ一定となる。
【００３０】
他方、読出期間においてジャイロセンサ１２３が閾値以上の角速度を検知したとき、ＳＲ制御部１１１は駆動量を算出し、ＳＲ駆動信号をＳＲブロック１２２及び画像処理部１１４に送信する。これに応じてＳＲブロック１２２がボイスコイルモータ１２２ａに通電する。ボイスコイルモータ１２２ａに通電する期間は図２において期間Ａとして表される。これによりボイスコイルモータ１２２ａへの電流量が変化して、デジタルカメラ１００に加えられた振動を打ち消すようにＣＭＯＳ１２１が移動され、かつボイスコイルモータ１２２ａがノイズを発生する。そして、デジタルカメラ１００に外力が加えられなくなって、ジャイロセンサ１２３が検知する角速度が閾値未満になったとき、ＣＭＯＳ１２１の位置を固定するためのＳＲ駆動信号をＳＲ制御部１１１がＳＲブロック１２２及び画像処理部１１４に送信する。これによりボイスコイルモータ１２２ａへの電流量が一定となって、ＣＭＯＳ１２１の位置が固定され、ボイスコイルモータ１２２ａはノイズを発生しない。読出期間では、画像処理部１１４はＳＲ駆動信号のデューティ比を記憶する。より詳しく説明すると、１つの水平ラインに含まれる画素は同時に電荷を出力し、画像処理部１１４は水平ライン毎にＳＲ駆動信号のデューティ比を記憶する。
【００３１】
画像処理部１１４がＣＭＯＳ１２１から画像信号を受信し終えると、画像処理部１１４は、水平ライン毎にデューティ比を求め、求めたデューティ比に対応するノイズをメモリ１２４から読み出す。そして水平ライン毎にノイズを減算する。
【００３２】
画像処理部１１４は、モータ制御部１１３からレンズ駆動信号を受信したときも、ＳＲ制御部１１１から受信したときと同様に、デューティ比を求め、求めたデューティ比に対応するノイズを各水平ラインから減算する。
【００３３】
次に、図３を用いて第１の撮像処理について説明する。第１の撮像処理は、水平ライン毎にノイズを除去する構成であって、操作部材１２６が備えるシャッターレリーズボタンが操作されたときに実行される。
【００３４】
始めのステップＳ３１では、図示しないリターンミラーを上げて、図示しないシャッターを開く。
【００３５】
次のステップＳ３２では、ＣＭＯＳ１２１が露光を開始、すなわち露光期間に入る。露光期間では、水平方向に一列に並べられた複数の画素は、撮影レンズ１３０により結ばれた被写体像を同時に電荷に変換し蓄積する。この動作を垂直方向上方から下方に対して順に行う。そして画像処理部１１４は、水平ライン毎にＳＲ駆動信号のデューティ比を記憶する。そしてシャッターを閉じて、リターンミラーを下げて露光期間を終了する。
【００３６】
次のステップＳ３３では、画像処理部１１４は、ステップＳ３２において記憶したデューティ比に対応したノイズをメモリ１２４から読み出す。
【００３７】
次のステップＳ３４では、画像処理部１１４は、画像信号から水平ライン毎にノイズを減算し、補正画像を作成する。そして処理が終了する。
【００３８】
第１の撮像処理を実行することにより水平ライン毎にノイズを除去することができるため、ＳＲブロック１２２の動作状況に応じて画像信号からノイズを除去することができる。また、予め作成済みのノイズを使用するため、後述する第２の撮像処理よりも高速にノイズを除去することができる。
【００３９】
次に図１及び４を用いて、画像毎にノイズを除去する場合における、画素が電荷を出力するタイミングと駆動信号との関係について説明する。図２に示した構成と同様の構成については説明を省略する。
【００４０】
ＣＩＳ制御部１１２がＣＭＯＳ１２１に送信している垂直信号（ＶＤ）のレベルをＨｉからＬｏに一時的に下げると、撮影レンズ１３０により結ばれた被写体像を全ての画素が電荷に変換し蓄積する。露光期間では、ＳＲ制御部１１１は、デジタルカメラ１００に加えられた振動を打ち消すために必要な駆動量をＳＲ駆動信号としてＳＲブロック１２２及び画像処理部１１４に送信する。ＳＲ駆動信号を受信したＳＲブロック１２２は、駆動量に応じてＣＭＯＳ１２１を駆動する。全ての画素が露光している期間、画像処理部１１４はＳＲ駆動信号のデューティ比を記憶する。より詳しく説明すると、画像処理部１１４は、露光期間全体に対するＳＲ駆動信号のデューティ比を求めて記憶する。
【００４１】
再度ＣＩＳ制御部１１２が垂直信号（ＶＤ）のレベルをＨｉからＬｏに下げると、画素は電荷を出力し始める。すなわち、ＣＭＯＳ１２１が画像信号をＤＳＰ１１０に出力する。
【００４２】
他方、読出期間においてジャイロセンサ１２３が閾値以上の角速度を検知したとき、ＳＲ制御部１１１は駆動量を算出し、これに応じてＳＲブロック１２２がボイスコイルモータ１２２ａに通電する。ボイスコイルモータ１２２ａに通電する期間は図４において期間Ａとして表される。これによりボイスコイルモータ１２２ａへの電流量が変化して、デジタルカメラ１００に加えられた振動を打ち消すようにＣＭＯＳ１２１が移動され、かつボイスコイルモータ１２２ａがノイズを発生する。そして、デジタルカメラ１００に外力が加えられなくなって、ジャイロセンサ１２３が検知する角速度が閾値未満になったとき、ＣＭＯＳ１２１の位置を固定するためのＳＲ駆動信号をＳＲ制御部１１１がＳＲブロック１２２及び画像処理部１１４に送信する。これによりボイスコイルモータ１２２ａへの電流量が一定となって、ＣＭＯＳ１２１の位置が固定され、ボイスコイルモータ１２２ａはノイズを発生しない。ＣＭＯＳ１２１が画像信号を出力している期間、読出期間では、画像処理部１１４はＳＲ駆動信号のデューティ比を記憶する。より詳しく説明すると、１枚の画像に対応する画像信号を出力している期間、画像処理部１１４はＳＲ駆動信号のデューティ比を記憶する。
【００４３】
画像処理部１１４がＣＭＯＳ１２１から画像信号を受信し終えると、画像処理部１１４は、露光期間及び／又は読出期間におけるデューティ比に基づいて、ＳＲ制御部１１１にＳＲブロック１２２を駆動させる。このとき、ＣＭＯＳ１２１は完全に遮光された状態で撮像を行って信号を出力し、画像処理部１１４はその信号を受信して暗露光信号を作成する。この暗露光信号がノイズを成す。そして画像処理部１１４は、画像信号から暗露光信号、すなわちノイズを減算する。これにより、画像単位でノイズを除去することができる。
【００４４】
画像処理部１１４は、モータ制御部１１３からレンズ駆動信号を受信したときも、ＳＲ制御部１１１から受信したときと同様に、デューティ比を求め、求めたデューティ比に対応した暗露光信号を作成して画像から減算する。
【００４５】
次に、図５を用いて第２の撮像処理について説明する。第２の撮像処理は、画像毎にノイズを除去する構成であって、操作部材１２６が備えるシャッターレリーズボタンが操作されたときに実行される。
【００４６】
始めのステップＳ５１では、図示しないリターンミラーを上げて、図示しないシャッターを開く。
【００４７】
次のステップＳ５２では、ＣＭＯＳ１２１が露光を開始、すなわち露光期間に入る。露光期間では、全ての画素は、撮影レンズ１３０により結ばれた被写体像を電荷に変換し蓄積する。そして画像処理部１１４は、露光期間中におけるＳＲ駆動信号のデューティ比を記憶する。そしてシャッターを閉じて、リターンミラーを下げて露光期間を終了する。
【００４８】
次のステップＳ５３では、ステップＳ３２において記憶したデューティ比でＳＲブロック１２２を再度動かしながら、ＣＭＯＳ１２１を完全に光から遮蔽して撮像を行い、ノイズを作成する。
【００４９】
次のステップＳ５４では、画像処理部１１４は、ステップＳ５３で作成したノイズを画像信号から減算し、補正画像を作成する。そして処理が終了する。
【００５０】
第２の撮像処理を実行することにより、ＳＲブロック１２２の動作状況に応じて画像信号からノイズを除去することができる。また、ノイズを新たに作成するため、より正確にノイズを除去することができる。
【００５１】
第１の撮像処理と第２の撮像処理は、選択的に実行することができる。デジタルカメラ１００が低い撮影感度、例えばＩＳＯ１００で撮影するときには第１の撮像処理を用い、高い撮影感度、例えばＩＳＯ３２００で撮影するときには第２の撮像処理を用いる。撮影感度は、操作部材１２６が備える感度設定部をユーザが操作することにより設定される。ユーザが設定した撮影感度に応じて、画像処理部１１４は画像信号のゲインを調節する。低感度のときはゲインが低く調節され、高感度のときはゲインが高く調節される。低い撮影感度で撮影すると高い撮影感度で撮影したときよりも画像信号に乗るノイズが小さいが、第１の撮像処理を用いることにより高速でノイズを除去することができる。他方、高い撮影感度で撮影すると画像信号に乗るノイズが大きくなるが、第２の撮像処理を用いることにより高精度にノイズを除去することができる。
【００５２】
本実施形態によれば、ノイズ源を構成するＳＲブロック及びレンズ駆動モータがその機能を充分に動作させながら、ＣＭＯＳが出力する画像信号からノイズを除去することができる。
【００５３】
なお、ＣＭＯＳ１２１の代わりにＣＣＤ等の固体撮像素子が用いられても良い。
【００５４】
また、ＣＭＯＳ１２１が撮像している期間におけるノイズに加えて、ＣＭＯＳ１２１が画像信号を出力している期間におけるノイズを画像信号から減算するように、第１及び第２の撮像処理を構成しても良い。すなわち、画像処理部１１４はＳＲ駆動信号及びレンズ駆動信号のデューティ比を記憶し、これに応じて発生するノイズを画像信号から減算する。
【００５５】
なお、低い撮影感度では第１の撮像処理を用い、高い撮影感度では第２の撮像処理を用いると説明したが、高い撮影感度で第１の撮像処理を用いてもよく、低い撮影感度で第２の撮像処理を用いてもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１００  デジタルカメラ
１１０  ＤＳＰ
１１１  ＳＲ制御部
１１２  ＣＩＳ制御部
１１３  モータ制御部
１１４  画像処理部
１２１  ＣＭＯＳ
１２２  ＳＲブロック
１２２ａ  ボイスコイルモータ
１２３  ジャイロセンサ
１２４  メモリ
１２５  記録媒体
１２６  操作部材
１２７  モニタ
１３０  撮影レンズ
１３１  レンズ
１３２  レンズ駆動モータ
【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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