(57)【要約】【課題】撮像素子のノイズ信号読出しと光信号成分読出し時に重畳される電源ノイズの影響により画像に横縞ノイズが発生してしまう。【解決手段】光学像を電気信号に変換する複数の撮像素子と、スイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦさせて入力電圧から異なる値の出力電圧を生成するスイッチング電源と、前記撮像素子の読出しタイミングを制御するタイミング信号発生部と、前記スイッチング電源のスイッチングパルスと前記複数の撮像素子の各読出しタイミングを検出する位相検出部と、前記スイッチング電源のスイッチングタイミングを補正する位相補正部と、を備え、前記位相検出部により検出された情報に基づき、前記位相補正部は前記スイッチング電源のスイッチングタイミングを補正する。【選択図】図６Ａ
2019080268.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学像を電気信号に変換する複数の撮像素子と、
スイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦさせて入力電圧から異なる値の出力電圧を生成するスイッチング電源と、
前記撮像素子の読出しタイミングを制御するタイミング信号発生部と、
前記スイッチング電源のスイッチングパルスと前記複数の撮像素子の各読出しタイミングを検出する位相検出部と、
前記スイッチング電源のスイッチングタイミングを補正する位相補正部とを備え、
前記位相検出部により検出された情報に基づき、前記位相補正部は前記スイッチング電源のスイッチングタイミングを補正する事を特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記位相補正部における位相補正量は、前記位相検出部の検出情報に基づき算出され、前記スイッチング電源のスイッチングパルスと前記複数の撮像素子の各読出しタイミングと重畳しない位相補正量である事を特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記位相補正量は、前記スイッチング電源のスパイク幅分以上の位相補正量である事を特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記位相補正量は、前記撮像素子の一方の検出情報に基づき算出され、前記スイッチング電源のスイッチングパルスと、もう一方の撮像素子の読出しタイミングと重畳しない場合は、前記周波数補正量を適用する。しかし、前記スイッチング電源のスイッチングパルスともう一方の撮像素子の読出しタイミングと重畳する場合は、前記位相補正量とは異なる補正量を適用することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項５】
光学像を電気信号に変換する複数の撮像素子と、
スイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦさせて入力電圧から異なる値の出力電圧を生成するスイッチング電源と、
前記撮像素子の読出しタイミングを制御するタイミング信号発生部と、
前記スイッチング電源のスイッチングパルスと前記複数の撮像素子の各読出しタイミングを検出する位相検出部と、
前記スイッチング電源のスイッチング駆動周波数を切り替える周波数制御部とを備え、
前記周波数制御部は前記位相検出部により検出された複数の撮像素子の位相情報に基づき、前記スイッチング電源のスイッチング駆動周波数を変えることで前記スイッチング電源のスイッチングタイミングを補正する事を特徴とする撮像装置。
【請求項６】
前記周波数制御部における周波数補正量は、前記位相検出部の検出情報に基づき算出され、前記スイッチング電源のスイッチングパルスと前記複数の撮像素子の各読出しタイミングと重畳しない周波数補正量である事を特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記周波数補正量は、前記スイッチング電源のスパイク幅分以上の位相補正量である事を特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記周波数補正量は、前記撮像素子の一方の検出情報に基づき算出され、前記スイッチング電源のスイッチングパルスと、もう一方の撮像素子の読出しタイミングと重畳しない場合は、前記周波数補正量を適用し、前記スイッチング電源のスイッチングパルスともう一方の撮像素子の読出しタイミングと重畳する場合は、前記周波数補正量とは異なる補正量を適用することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記撮像装置は前記複数の撮像素子の光信号とノイズ信号とを読出す周期に対して、前記スイッチング電源の駆動周期が所定の関係になるように駆動周波数を制御する周波数制御部を有する事を特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記周波数制御部は、前記複数の撮像素子の基準クロックを元に、前記複数の撮像素子の各光信号読出しタイミングと各ノイズ信号読出しタイミングの時間差の逆数の公倍数の任意逓倍となる様に前記スイッチング電源の駆動周波数を生成する事を特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記位相検出部は行ごとに位相を検出し、検出された情報に基づき位相補正を実施するタイミングを決定する事を特徴とする請求項１又は５に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記位相検出部は第１行目のみ位相を検出し、検出された情報に基づき位相補正を実施するタイミングを決定する事を特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記位相検出部により検出される情報は前記スイッチング電源のスイッチングタイミングと前記複数の撮像素子の各読出しタイミングとの位相差情報である事を特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１４】
前記位相検出部により検出される前記スイッチング電源のスイッチングタイミングは、前記スイッチング電源の電源出力あるいは前記スイッチング電源に入力されるスイッチングパルスのいずれか一つ以上を検出する事を特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１５】
前記位相検出部により検出される前記複数の撮像素子の各読出しタイミングは、前記複数の撮像素子のノイズ信号読出しパルス、光信号読出しパルス、水平走査信号のいずれか一つ以上を検出する事を特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１６】
前記位相補正部は、前記位相検出部の検出情報に基づき、前記周波数制御部に入力される前記複数の撮像素子の基準クロックの位相を補正し、前記スイッチング電源のスイッチングタイミングを補正する事を特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置の電源及びその制御方法に関し、特に、画質の劣化を低減する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般にデジタルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置においては、撮像素子としてＣＣＤ又はＣＭＯＳイメージセンサ（以降「ＣＭＯＳセンサ」と称する）が用いられており、撮像素子で撮像された静止画像又は動画像を記憶している。
【０００３】
また、撮像装置は多機能化が進んでおり、２つの撮像素子を有するものが知られている。この撮像装置は光路上に交換レンズから到達する光束を２分割するハーフミラーを備え、分割された２つの光束をそれぞれ異なる撮像素子により受光する特徴を有する。２つの撮像素子を用いて交互に撮影する事で高速連続撮影が可能となる。更には第１の撮像素子で動画を撮影し、第２の撮像素子で静止画撮影する事で、動画撮影中に動画撮影が中止する事なく静止画撮影も可能となる。
【０００４】
図２に２つの撮像素子を有する撮像装置の構成の一部を示し、一般的な撮像装置の撮影動作について説明を行う。図２において、撮像装置は不図示の電源スイッチがＯＮ状態になると電源部のスイッチング電源（５０１）が起動し、各ブロックに対して電源供給を行う。ユーザにより、操作部（１０９）の１つであるレリーズボタンが所定位置（半押し状態）まで押し込まれると、オートフォーカスや露出設定等の撮影の為の準備動作に入る。更にレリーズボタンが押し込まれ全押し状態になると、システム制御部（１０６）がタイミング信号発生回路（１０４）、第１の撮像素子（１０１）や第２の撮像素子（１０２）等の撮像系を制御し撮影動作が開始される。
【０００５】
図３に前記ＣＭＯＳセンサの画素部等価回路を示す。図３に示すように、画素内には、光電変換手段であるフォトダイオード（ＰＤ）（４０１）、転送スイッチ（ＴＸ）（４０２）、リセットスイッチ（ＴＲＥＳ）（４０３）、画素アンプを構成するソースフォロア（ＳＦ）の増幅トランジスタ（４１０）が配置されている。さらに、負荷電流源（４０７）、及び第１のスイッチ（４０８）が配置されている。
【０００６】
また、画素内には、行選択スイッチ（ＴＳＥＬ）（４０６）が設けられている。転送スイッチ（４０２）のゲートはΦＴＸに接続されている。リセットスイッチ（４０３）のゲートはΦＲＥＳに接続されている。行選択スイッチ（４０６）のゲートはΦＳＥＬに接続されている。また、垂直出力線（４１２）の電位を制限するための第２のスイッチ（４０９）を備え、この第２のスイッチ（４０９）のゲートには垂直出力線の制限電位に相当する電圧Ｖｃｌｉｐが接続されている。
【０００７】
行選択スイッチ（４０６）がオン（ΦＳＥＬ＝ローレベル）、かつ第１のスイッチ（４０８）がオン（ΦＩｏｆｆ＝ハイレベル）になると、負荷電流源（４０７）と第１のスイッチ（４０８）とソースフォロア（４１０）が動作状態になる。ここで転送スイッチ（４０２）をオン（ΦＴＸ＝ローレベル）させることでフォトダイオード（４０１）に蓄積されていた電荷は、ソースフォロア（４１０）のゲートであるフローティングディフュージョン領域（４１１）に転送される。
【０００８】
（４０４）はリセット電源、（４０５）はソースフォロア（４１０）を駆動する電源である。選択行の出力は、垂直出力線（４１２）上に発生し、転送ゲート（４１３ａ），（４１３ｂ）を介して信号蓄積部（４１４）に蓄積される。信号蓄積部（４１４）に一時記憶された出力は不図示の水平走査回路によって順次出力アンプ部（不図示）へ読み出される。
【０００９】
図４は図３に示すような画素部等価回路を有するＣＭＯＳセンサが駆動した場合のタイミングチャートである。
【００１０】
図３において、全画素リセット期間Ｔ１のタイミングでΦＴＸがアクティブになると全画素のフォトダイオード（４０１）の電荷は、転送スイッチ（４０２）を介して、ソースフォロア（４１０）のゲートに転送される。そして、フォトダイオード（４０１）はリセットされる。同様のタイミングでΦＲＥＳをアクティブにする。これにより、ソースフォロア（４１０）のゲートであるＦＤ（４１１）の電位＝転送ゲートの電位はリセット電源（４０４）と同等のレベルになり、リセットされた状態になる。
【００１１】
この状態は、フォトダイオード（４０１）のカソード電荷がソースフォロア（４１０）のゲートであるＦＤ（４１１）に移って平均化された状態である。しかし、ソースフォロア（４１０）のゲートのキャパシタの容量成分（４１５）を大きくすることで、フォトダイオード（４０１）のカソードがリセットしたレベルと同様になる。
【００１２】
そして、Ｔ２時間経過後、フォトダイオード（４０１）の光電荷の蓄積が終了する。この状態ではフォトダイオード（４０１）には光電荷が蓄積されている。
【００１３】
次に行ごとの読み出し動作が開始する。ΦＳＥＬがアクティブになり、行選択スイッチ（ＴＳＥＬ）（４０６）がオンする事でｎ行目につながっている全ての画素のソースフォロア（ＳＦ）（４１０）が動作状態になる。そして、画素アンプで構成されるＳＦ（４１０）のゲートであるＦＤ（４１１）はＴ３期間でΦＲＥＳがアクティブになり、ＴＲＥＳ（４０３）がオンとなり、ＳＦ（４１０）のゲートであるＦＤ（４１１）はリセットされる。
【００１４】
この際に、垂直出力線（４１２）にはダークレベルの信号が出力され、ΦＴＮがアクティブになり転送ゲート（４１３ｂ）がオンし、ダークレベルの信号出力を信号蓄積部（４１４）に保持する。そして、このＴ３からＴ４までの期間を「Ｎ読み」（ノイズ成分読出し）期間と呼ぶ。
【００１５】
次にダークレベルの信号を信号蓄積部（４１４）への転送（Ｎ読み）が終了した後、Ｔ５期間ΦＴＸをアクティブとし転送スイッチ（４０２）をオンにすることでＰＤ（４０１）に蓄積されていた電荷をＳＦ（４１０）のゲートであるＦＤ（４１１）に転送する。ここで、ΦＴＳがＴ６期間アクティブになり、転送ゲート（４１３ａ）がオンする事で、フォトダイオードで蓄積された信号が信号蓄積部（４１４）に保持される。この画素信号レベルの信号出力を保持する期間を「Ｓ読み」期間と呼ぶ。
【００１６】
そして、この信号レベルとダークレベルの差分算出動作（以降「Ｓ−Ｎ動作」と称する）を行う事で、製造バラツキ等に起因する固定パターンノイズ等の影響を回避する事が可能となり、通常被写体撮影において横縞ノイズを低減させた画像を取得する事ができている。
【００１７】
しかしながら、図４の撮像素子のタイミングチャートに示される通り、「Ｎ読み」及び「Ｓ読み」動作は同時刻に実施されていないため、スイッチング電源（５０１）が動作する際に発生するノイズが「Ｎ読み」及び「Ｓ読み」時に重畳されてしまう。「Ｎ読み」及び「Ｓ読み」時において、スイッチング電源のスイッチングパルスのタイミングが異なっている様子を図５に示す。図５において、スイッチング電源のスイッチングパルスのタイミングが異なる事により、「Ｎ読み」及び「Ｓ読み」時の電位レベルの差分量が大きくなってしまう為、横縞ノイズが発生しまう。
【００１８】
上記問題に対し、行ごとの「Ｎ読み」及び「Ｓ読み」時の電位レベルの差分量を小さくする事により差分算出部で横縞ノイズを低減させるという技術がある。例えば特許文献１で提案されているように、動作モードに応じて複数用意されたスイッチング電源の駆動周波数の中から適切なものを選択して周波数を変更する方法が考えられる。
【００１９】
また、特許文献２で提案されているように、電源から発生するノイズ周期を検知し、電源ノイズの周期に合わせて撮像素子の読出し周期を変更する手段も考えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】特開２００８−２１９２９２号公報
【特許文献２】特開２０１０−０５６７９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
しかし、特許文献１のように周波数が選択式であると、周辺環境や部品ばらつきにより、合わせたい周波数からずれてしまったものに対して対応できないため、周波数を変更しても最適なスイッチング周波数にならない場合がある。
【００２２】
また、スイッチング電源はスイッチングのタイミングで急峻な電源電圧変動が発生する。このスイッチングのタイミングで撮像素子が「Ｎ読み」や「Ｓ読み」等の読出し動作を実施した場合には急峻な電源電圧変動の影響で差分量を一定にする事が出来ないため、横縞ノイズが発生してしまう可能性がある。
【００２３】
また、特許文献２は複数の撮像素子を有する撮像装置の場合に関してまで考慮されていない。例えば、２つの撮像素子を有する撮像装置の場合、第１の撮像素子の読出し周期をスイッチング電源の駆動周波数に合わせる事で第１の撮像素子は横縞ノイズを低減させた画像を得る事が出来る。しかし、第１の撮像素子と第２の撮像素子の読出し周期を変えて撮像動作をする場合、第２の撮像素子の読出しタイミングとスイッチング電源のスイッチングのタイミングが重畳する可能性がある。そのため、一方の撮像素子では横縞ノイズが発生してしまう可能性がある。
【００２４】
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、複数の撮像素子の各「Ｎ読み」及び「Ｓ読み」のタイミングとスイッチング電源のスイッチングタイミングを検出し、両者が重畳しないようスイッチングパルスを補正する事で画像の横縞ノイズを低減させる事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上記課題を解決するために、本発明の撮像装置は光学像を電気信号に変換する複数の撮像素子とスイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦさせて入力電圧から異なる値の出力電圧を生成するスイッチング電源と前記撮像素子の読出しタイミングを制御するタイミング信号発生部と前記スイッチング電源のスイッチングパルスと前記複数の撮像素子の各読出しタイミングを検出する位相検出部と前記スイッチング電源のスイッチングタイミングを補正する位相補正部とを備え、前記位相検出部により検出された情報に基づき、前記位相補正部は前記スイッチング電源のスイッチングタイミングを補正する事を特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、複数の撮像素子を有する撮像装置に対して、各撮像素子の「Ｎ読み」及び「Ｓ読み」時における、スイッチング電源のスイッチングタイミングで各撮像素子の読出し動作を行わないように制御する事が出来る。従って、各撮像素子の「Ｎ読み」及び「Ｓ読み」時の電位レベルの差分量を小さくする事ができるため、横縞ノイズの発生を低減する事が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】撮像装置の構成ブロック図である。
【図２】従来の撮像装置の構成を模式化して表した図である。
【図３】撮像素子の等価回路図例である。
【図４】撮像素子の動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【図５】「Ｎ読み」及び「Ｓ読み」時のスイッチング電源のスイッチングパルスのタイミングが異なる様子を示した図である。
【図６Ａ】本発明の第１の実施形態にかかる撮像装置の構成を表わした図である。
【図６Ｂ】本発明の第１及び２の実施形態にかかる周波数制御部の構成を表わした図である。
【図６Ｃ】本発明の第１の実施形態にかかる位相補正部の構成を表わした図である。
【図６Ｄ】本発明の第２の実施形態にかかる撮像装置の構成を表わした図である。
【図７】スイッチング電源のスイッチングパルスと各撮像素子の撮像読出しパルスの位相差の関係を示した図である。
【図８Ａ】本発明の第１の実施形態にかかるフローチャートである。
【図８Ｂ】本発明の第２の実施形態にかかるフローチャートである。
【図９Ａ】本発明の第１の実施形態の手段を用いた場合の複数の撮像素子の読出しタイミングとスイッチング電源のスイッチングパルスの関係を表わした図である。
【図９Ｂ】本発明の第２の実施形態の手段を用いた場合の複数の撮像素子の読出しタイミングとスイッチング電源のスイッチングパルスの関係を表わした図である。
【図１０】周波数同期制御・位相補正制御をする事により、「Ｎ読み」時と「Ｓ読み」時のノイズ差分量が行ごとに一定である様子を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
［実施形態１］
図１は、撮像装置のシステムの主要部を示したブロック図である。また、図６Ａは本発明の実施形態における電源部と撮像装置の構成の一部を示す概要図である。図１及び図６Ａを用いて本発明の第１の実施系に係る撮像装置の構成について述べる。
【００２９】
図１において、撮像装置は、例えばレンズ交換式のデジタル一眼レフカメラであり、カメラ本体（１００）と入射光を撮像素子に導く撮像レンズ（２００）で構成される。
まずカメラ本体（１００）の構成について説明する。
【００３０】
第１の撮像素子（１０１）及び第２の撮像素子（１０２）はＣＭＯＳ型イメージングセンサで構成され、光学像である光信号を電気信号に変換する。レンズユニット（２００）内の撮像レンズ（２０１）に入射された光束は、撮像装置（１００）内のハーフミラー（１０３）によって互いに異なる第１方向及び第２方向の光束に分割され、第１の撮像素子（１０１）及び第２の撮像素子（１０２）上に光学像として結像する。そして、結像された被写体の像は電気的な画像信号に変換されて第１の撮像素子（１０１）及び第２の撮像素子（１０２）から出力される。
【００３１】
タイミング信号発生回路（１０４）は、画像処理部（１０５）から撮像系を駆動する基準クロック信号や制御信号を受け、第１の撮像素子（１０１）及び第２の撮像素子（１０２）に対して、これらの動作タイミングを規定する制御信号等のタイミング信号を供給する。
【００３２】
画像処理部（１０５）は、第１の撮像素子（１０１）及び第２の撮像素子（１０２）より入力される映像信号に対して、所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいて、画素補間処理、色変換処理やホワイトバランス処理等の画素処理を施し、システム制御部（１０６）を介して各種表示部（１１０）に出力する。また、画像処理部（１０５）は、ＪＰＥＧ等の画像圧縮機能を有する。
【００３３】
システム制御部（１０６）は、各種演算を行うとともに、第１の撮像素子（１０１）及び第２の撮像素子（１０２）の動作を含む撮像装置全体の動作を制御する。
【００３４】
メモリ回路（１０７）は電気的に消去・記憶可能な不揮発性メモリも含まれ、各種パラメータやＩＳＯ感度等の設定値、撮影モード及び各種補正データ等が格納されている。
【００３５】
各種表示部（１１０）は、システム制御部（１０６）でのプログラムの実行に応じて、文字、画像、音声等の動作状態やメッセージ等を表示する液晶装置、スピーカ等を有するものであり、ＬＣＤ、ＬＥＤ、発音素子等の組み合わせにより構成されている。また、各種表示部（１１０）の一部は光学ファインダ内等にも設けられている。
【００３６】
記録回路（１１１）は、画像データの記録または読出しを行うための半導体メモリ等の着脱可能な記録媒体に対して読み書きを行う回路である。
【００３７】
操作部（１０９）は、システム制御部（１０６）に各種所定の動作指示を入力する操作手段である。これらの操作手段はスイッチやダイヤル、タッチパネル、視線検知によるポインティング、音声認識装置等のいずれか一つ又はそれらの組み合わせにより構成される。
【００３８】
モード切り替え部（１０８）は静止画撮影・ライブビュー撮影・動画撮影等の各種撮影モードを切り替え設定するためのスイッチである。
【００３９】
電源回路（１１２）は、電池検出部、電流検出部、保護回路、ＤＣＤＣコンバータ、ＬＤＯレギュレータ等から構成されており、電池装着の有無や電池種類、残量検出や過電流を検出した際には電源を遮断する事により電源回路に接続された負荷回路を保護する機能を有する。システム制御部（１０６）の指示に基づき、ＤＣＤＣコンバータを制御し、所望の電源電圧を所望の期間、カメラ本体（１００）の各部に供給する。電源部（１１４）と（３０１）は電池（３０２）とカメラ本体（１００）を接続するコネクタである。電源（３０２）はアルカリ電池・リチウム電池等の一次電池、Ｎｉｃｄ電池、ＮｉＭＨ電池、Ｌｉ電池等の２次電池、ＡＣアダプタ等からなる。
【００４０】
次にレンズユニット（２００）の構成について説明する。前記レンズユニット（２００）と前記撮像装置（１００）はレンズマウント機構（２０４）と（１１３）を介して機械的に接合しており、脱着可能となっている。前記レンズユニット（２００）は撮影レンズ（２０１）、レンズ駆動回路（２０２）、レンズ制御部（２０３）から構成されている。レンズマウント（２０４）には、レンズユニット（２００）をカメラ本体（１００）と電気的に接続するコネクタも含まれ、カメラ本体（１００）とレンズユニット（２００）との間で、制御信号、状態信号、データ信号等を伝達する。
【００４１】
更にレンズユニット（２００）の電力をカメラ本体側（１００）から供給する機能を備えている。また、コネクタは電気信号のみならず、光信号、音声信号等の媒体で伝達する構成でもよい。また、図１では簡略化の為に撮影レンズ（２０１）は一枚しか図示していないが、実際には多数の撮影レンズ群から構成されている。
【００４２】
レンズ制御部（２０３）はレンズユニット（２００）全体を制御する。レンズ制御部（２０３）は、不図示だがレンズ動作用の各種定数、変数やプログラム等を記憶するメモリを備えている。
【００４３】
カメラ本体（１００）のシステム制御部（１０６）は撮像素子の出力情報を用いてデフォーカス量を演算し、システム制御部（１０６）は演算したデフォーカス量に基づいて、レンズユニット（２００）のレンズ制御部（２０３）を介して通信を行い、レンズ駆動回路（２０２）を制御する事でピントを合わせる。また、レンズ駆動回路（２０２）は撮影時の手ブレ緩和用の振動検知手段と手ブレ緩和用の可動式シフトレンズを駆動する制御回路等も備える。振動検知手段により手ブレを電気信号として出力し、ブレ量の演算結果に基づいて可動式シフトレンズを移動させる事で、手ブレを低減すると言ったものである。
【００４４】
図８Ａは本発明の実施形態における撮像動作を示すフローチャートである。また、図９Ａは本発明の実施形態の手段を用いた場合の複数の撮像素子の読出しタイミングとスイッチング電源のスイッチングパルスの関係を表わした図である。図６Ａ、図８Ａ及び図９Ａを用いて、本実施形態の撮像動作の一連の流れについて説明する。
【００４５】
（Ｓ９０１）で電源スイッチによる撮像装置起動後、本撮影動作に移行するまでは第１の撮像素子（１０１）及び第２の撮像素子（１０２）等の撮像系には電源供給を行わない待機状態となる。
【００４６】
（Ｓ９０２）で、撮像装置はユーザのモード切り替え部（１０８）の操作により静止画撮影、動画撮影、ライブビュー撮影等の撮影モードが選択される。システム制御部（１０６）は選択されたモードに応じて、２つの撮像素子を用いるか判断する。
【００４７】
一方、（Ｓ９０２）において、システム制御部（１０６）が２つの撮像素子（１０１）（１０２）で撮影動作すると判断した場合には、（Ｓ９０３）に移行する。（Ｓ９０３）で、システム制御部（１０６）は周波数制御部（６０１）より出力されるスイッチングパルス（６０３）の周波数が駆動周波数（ｆｓｗ１）となるように周波数制御部（６０１）を制御する周波数制御信号（６０２）を周波数制御部（６０１）に送る。
【００４８】
駆動周波数（ｆｓｗ１）は以下の式（１）で表わされる。
【００４９】
ｆｓｗ１  ＝  Ｋ１  ÷  Δｓｎ３                                  式（１）
Δｓｎ３：Δｓｎ１とΔｓｎ２との公倍数
【００５０】
ここで、Ｋ１はスイッチング電源が駆動可能なスイッチング周波数に逓倍する整数である。Δｓｎ１は第１の撮像素子（１０１）のノイズ信号読出しである「Ｎ１読み」タイミングから光信号読みである「Ｓ１読み」タイミングまでの期間である。また、Δｓｎ２は第２の撮像素子（１０２）のノイズ信号読出しである「Ｎ２読み」タイミングから光信号読みである「Ｓ２読み」タイミングまでの期間である。よって、２つの撮像素子の駆動周波数（ｆｓｗ１）はΔｓｎ１とΔｓｎ２との公倍数からΔｓｎ３として算出し、スイッチング電源が駆動可能なスイッチング周波数に逓倍する整数であるＫ１をΔｓｎ３で除算して算出する。
【００５１】
周波数制御部（６０１）でのスイッチング電源（５０１）のスイッチングパルス（６０３）生成手段は、例えば、図６Ｂに示される位相同期回路（ＰＬＬ）（７０１）及び分周器（７０２）（７０３）を用いて行うものとする。
【００５２】
一方、（Ｓ９０２）において、システム制御部（１０６）が第1の撮像素子（１０１）で撮影動作すると判断した場合には、（Ｓ９０４）に移行する。（Ｓ９０４）で、システム制御部（１０６）は周波数制御部（６０１）より出力されるスイッチングパルス（６０３）の周波数が駆動周波数（ｆｓｗ２）となるように周波数制御部（６０１）を制御する周波数制御信号（６０２）を周波数制御部（６０１）に送る。
【００５３】
駆動周波数（ｆｓｗ２）は以下の式（２）で表わされる。
ｆｓｗ２  ＝  Ｋ２  ÷  Δｓｎ１                                  式（２）
【００５４】
ここで、Ｋ２はスイッチング電源が駆動可能なスイッチング周波数に逓倍する整数である。尚、本実施例では駆動周波数（ｆｓｗ２）は1つの撮像素子として第1の撮像素子（１０１）を選択した場合を示しているが、1つの撮像素子として第２の撮像素子（１０２）を選択してもよい。第２の撮像素子（１０２）で撮影すると選択された場合には駆動周波数（ｆｓｗ２）は以下の式（３）で表わされる。  
ｆｓｗ２  ＝  Ｋ３  ÷  Δｓｎ２                                  式（３）
【００５５】
ここで、Ｋ３はスイッチング電源が駆動可能なスイッチング周波数に逓倍する整数である。
【００５６】
（Ｓ９０５）で、撮影開始スイッチをＯＮする事により、撮像素子による撮影動作が開始される。（Ｓ９０６）で、システム制御部（１０６）は、周波数制御部（６０１）に対して、撮像系基準クロック（５０３）を送る。周波数制御部（６０１）は撮像系基準クロック（５０３）を（Ｓ９０３）又は（Ｓ９０４）で設定した駆動周波数（ｆｓｗ１）又は（ｆｓｗ２）のスイッチングパルス（６０３）に変換する。そして、スイッチング電源（５０１）に対して、撮像系の電源供給を指示する電源制御信号（５０２）を送り、スイッチング電源（５０１）は撮像系に電源出力（６０７）を行う。
【００５７】
（Ｓ９０７）で、前記システム制御部（１０６）はタイミング信号発生回路（１０４）に対して、撮像系の基準クロック、水平走査信号、垂直走査信号等の撮像系制御信号を送り、撮像素子の画像読出し動作を開始する。
【００５８】
（Ｓ９０８）で、位相検出部（６０６）はスイッチング電源（５０１）に入力されるスイッチングパルス（６０５）と第１の撮像素子及び第２の撮像素子の光信号又はノイズ信号各読出しパルス（６０８）（６０９）を検出する。
【００５９】
（Ｓ９０９）で、検出された位相からスイッチング電源（５０１）のスイッチングパルス（６０５）と各撮像素子の撮像読出しパルス（６０８）（６０９）の位相差を算出する。
【００６０】
図７はスイッチング電源（５０１）のスイッチングパルス（６０５）と各撮像素子の撮像読出しパルス（６０８）（６０９）の位相差の関係を表わした図である。図７に示すように、ｎ行目の読出し動作時のスイッチングパルス（６０５）と第１の撮像素子の読出しパルス（６０８）との位相差を第１の位相差ΔＲｎ＿１とし、スイッチングパルス（６０５）と第２の撮像素子の読出しパルス（６０９）との位相差を第２の位相差ΔＲｎ＿２とする。
【００６１】
（Ｓ９１０）で、位相検出部（６０６）は次行ｎ＋１行目の読出しタイミングにおける第１の位相差ΔＲｎ＋１＿１及び第２の位相差ΔＲｎ＋１＿２を算出する。第１の位相差ΔＲｎ＋１＿１は、ΔＲｎ＋１＿１＝ΔＲｎ＿１−β１で表わされるパラメータである。ここで、β１はｎ+１行目の水平走査信号の立上りエッジ直前のスイッチングパルス（６０５）の立上り又は立下りエッジからｎ+1行目の水平走査信号の立上りエッジまでのどちらか短い方の時間差を表すパラメータである。β１は以下の式（４）で表される。
【００６２】
Ｔｈｄ  ÷  Ｔｆｓｗ１  ＝  Ｑ  余りα１
α１  ＝  Ｔｈｄ  −  Ｔｆｓｗ１  ×  Ｑ  
Ｔｆｓｗ１  ＝  １  ÷  ｆｓｗ１
もし、α１  ≧  Ｔｆｓｗ１／２  ならば
β１  ＝  α１  −  Ｔｆｓｗ１／２
α１  ＜  Ｔｆｓｗ１／２  ならば
β１  ＝  α１                                            式（４）
【００６３】
ここで、Ｔｈｄは水平走査信号の周期であり、Ｔｆｓｗ１はｆｓｗ１の逆数で求められるスイッチングパルス（６０５）の周期である。ＴｈｄをＴｆｓｗ１で除算した際の商がＱであり、その余りがα１となる。これは、スイッチングパルス（６０５）の周期が水平走査信号の周期の整数倍でないため、行読出しごとに両者の位相関係にα１の位相ズレが発生してしまう。β１はスイッチングパルス（６０５）の立上り又は立下りエッジからｎ＋１行目の水平走査信号の立上りエッジまでの短い方の時間差を表す為、スイッチングパルス（６０５）の半周期よりもα１が大きい場合、α１とスイッチングパルス（６０５）の半周期の差分で求められる。
【００６４】
一方、スイッチングパルス（６０５）の半周期よりもα１が小さい場合、β１＝α１となる。尚、本実施例では（Ｓ９０２）で、２つの撮像素子で駆動すると選択した場合の為ｆｓｗ１を用いて関係式を示しているが、1つの撮像素子を選択してもよい。（Ｓ９０２）で、1つの撮像素子で撮影すると選択された場合にはβ２は以下の式（５）で表わされる。
【００６５】
Ｔｈｄ  ÷  Ｔｆｓｗ２  ＝  Ｑ  余りα２
α２  ＝  Ｔｈｄ  −  Ｔｆｓｗ２  ×  Ｑ  
Ｔｆｓｗ２  ＝  １  ÷  ｆｓｗ２
もし、α２  ≧  Ｔｆｓｗ２／２ならば
β２  ＝  α２  −  Ｔｆｓｗ２／２
α２  ＜  Ｔｆｓｗ２／２ならば
β２  ＝  α２                                                式（５）
【００６６】
同様に位相差ΔＲｎ＋１＿２は、ΔＲｎ＋１＿２＝ΔＲｎ＿２−β１で表わされる。
（Ｓ９１１）で、｜ΔＲｎ＋１＿１｜≦Ｘの関係が成り立つかの判定を行う。Ｘとはスイッチング電源（５０１）のスパイク幅の周辺環境やハードウェアを構成する部品の製造ばらつきによる周波数精度ばらつきの影響を加味した値とする。
【００６７】
ここで、ΔＲｎ＋１＿１とＸと比較するのは、スパイク領域において急峻な電源電圧変動が発生する為、次行ｎ＋１行目の撮像素子の読出しタイミングがスパイク領域と重畳していないか判定するためである。関係式が成り立つ場合には次行ｎ＋１行目の読出しにおいて、スイッチング電源（５０１）のスイッチングタイミングと第１の撮像素子（１０１）の読出しタイミングとが重畳する可能性があるため、（Ｓ９１２）に移行する。（Ｓ９１１）において、関係式が成り立たない場合には第１の撮像素子（１０１）に関しては位相補正を行う必要が無いため（Ｓ９１５）に移行する。
【００６８】
（Ｓ９１２）で、｜ΔＲｎ＋１＿２−Δｔ｜≦Ｘの関係が成り立つかの判定を行う。ここで、Δｔは、スイッチングパルス（６０５）の所定の位相補正量を表わすパラメータである。例えば、Δｔはスイッチング電源（５０１）のスパイク幅分以上ずらす事が可能な補正量とする。
【００６９】
これは、スイッチング電源（５０１）はスイッチングのタイミングでスパイク幅分の急峻な電源電圧変動が発生し、この領域で読出し動作をすると横縞ノイズが発生してしまう。そのため、この急峻な電源電圧変動が発生する領域で読出し動作をしないように制御する為、スパイク幅分以上の位相補正を行う。（Ｓ９１２）の関係式は、次行ｎ＋１行目の第１の撮像素子（１０１）の読出しタイミングとスイッチングパルスの重畳を回避する為、Δｔ分の補正を行った結果、スイッチングタイミングと第２の撮像素子（１０２）の読出しタイミングが重畳しないかの判定を行っている。関係式が成り立つ場合、両者のタイミングが重畳する為（Ｓ９１３）に移行する。
【００７０】
（Ｓ９１３）で、スイッチングタイミングと第１及び第２の撮像素子（１０１）（１０２）の読出しタイミングが重畳しないように位相補正部（６０４）はスイッチングパルス（６０５）の位相をΔｔの倍である２Δｔ分シフトさせる事で、両者の重畳を回避する。
【００７１】
一方、（Ｓ９１２）において、関係式が成り立たない場合には（Ｓ９１４）に移行し、位相補正部（６０４）はスイッチングパルス（６０５）の位相をΔｔシフトする。位相シフト完了後は（Ｓ９１９）に移行する。
【００７２】
ここで、位相補正部（６０４）での位相補正手段は、例えば、図６Ｃに示されるような複数の遅延回路（８０１）とセレクタ（８０２）を用いて行うものとする。前記位相補正部（６０４）は前記位相検出部（６０６）より受け取った位相補正情報（６１０）に基づき前記セレクタ（８０２）でどの遅延回路（８０１）の信号を出力させるかを決定する事で前記位相補正部（６０４）の入力パルス（６０３）の位相補正を行う。ここで、前記入力パルスとは前記周波数制御部（６０１）の出力パルスとする。
【００７３】
一方、（Ｓ９１１）において、関係式が成り立たない場合には（Ｓ９１５）に移行し、｜ΔＲｎ＋１＿２｜≦Ｘの関係が成り立つかの判定を行う。関係式が成り立つ場合には次行ｎ＋１行目の読出しにおいて、スイッチング電源（５０１）のスイッチングタイミングと第２の撮像素子（１０２）の読出しタイミングが重畳する可能性があるため（Ｓ９１６）に移行する。（Ｓ９１５）において、関係式が成り立たない場合には位相補正を行う必要が無いため（Ｓ９１９）に移行する。
【００７４】
次に（Ｓ９１６）では、関係式が成り立つかの判定を行う。これは、次行ｎ＋１行目におけるスイッチング電源（５０１）のスイッチングタイミングと第２の撮像素子（１０２）の読出しタイミングの重畳を回避する為に、Δｔ位相補正を行った結果、スイッチングタイミングと第１の撮像素子（１０１）の読出しタイミングが重畳しないかの判定を行っている。関係式が成り立つ場合には、両者のタイミングが重畳してしまうため、（Ｓ９１７）に移行し、位相補正部（６０４）はスイッチングパルス（６０５）の位相を２Δｔシフトする。
【００７５】
一方、（Ｓ９１６）において、関係式が成り立たない場合には（Ｓ９１８）に移行し、位相補正部（６０４）はスイッチングパルス（６０５）の位相をΔｔシフトする。位相シフト完了後は（Ｓ９１９）に移行する。
【００７６】
（Ｓ９１９）以降のフローチャートは第１の撮像素子（１０１）及び第２の撮像素子（１０２）の撮影完了、もしくは、どちらか一方の撮像素子の再撮影を行う場合の処理について説明する。
【００７７】
（Ｓ９１９）で、第１の撮像素子（１０１）の撮影が完了しているかの判定を行う。撮影が完了している場合には（Ｓ９２０）に移行する。
【００７８】
一方、（Ｓ９１９）において、撮影が完了していない場合には（Ｓ９２１）に移行する。（Ｓ９２０）で、第２の撮像素子（１０２）の撮影が完了しているかの判定を行う。撮影が完了している場合には（Ｓ９３０）に移行する。
【００７９】
一方、（Ｓ９２０）において、撮影が完了していない場合には（Ｓ９２２）に移行する。（Ｓ９２２）で、第１の撮像素子（１０１）で再度撮影動作をするかの判定を行う。再度第１の撮像素子（１０１）で撮影動作を行わない場合には（Ｓ９０８）に戻り、同様の処理を行う。
【００８０】
一方、（Ｓ９２２）において、再度第１の撮像素子（１０１）で撮影する場合には（Ｓ９２３）に移行する。（Ｓ９２３）で、第１の撮像素子（１０１）の撮影モード変更などに伴い、第１の撮像素子（１０１）の「Ｎ１」読みタイミングから「Ｓ１読み」タイミングまでの期間Δｓｎ１の変更が必要かの判定を行う。変更の必要がない場合は、スイッチング電源（５０１）の駆動周波数を変更せず、（Ｓ９２５）に移行し、第１の撮像素子（１０１）の読出し動作を開始する。
【００８１】
一方、（Ｓ９２３）において、第１の撮像素子（１０１）の読出し周期を変更する場合には（Ｓ９２４）に移行する。
【００８２】
（Ｓ９２４）で、周波数制御部（６０１）はスイッチングパルス（６０３）の周波数が２つの撮像素子の読出しタイミングに基づく駆動周波数（ｆｓｗ１）となるようにシステム制御部（１０６）より設定される。（Ｓ９２５）で、第１の撮像素子（１０１）の読出し動作を開始し、（Ｓ９０８）に戻り、同様の処理を行う。
【００８３】
一方、（Ｓ９１９）において、第１の撮像素子（１０１）の撮影が完了していない場合には（Ｓ９２１）に移行し、第２の撮像素子（１０２）の撮影が完了しているかの判定を行う。撮影が完了している場合には（Ｓ９２６）に移行する。一方、（Ｓ９２１）において、撮影が完了していない場合には（Ｓ９０８）に戻り、同様の処理を行う。
【００８４】
（Ｓ９２６）で、第２の撮像素子（１０２）で再度撮影動作をするかの判定を行う。再度第２の撮像素子（１０２）で撮影動作を行わない場合には（Ｓ９０８）に戻り、同様の処理を行う。
【００８５】
一方、（Ｓ９２６）において、再度第２の撮像素子（１０２）で撮影する場合には（Ｓ９２７）に移行する。（Ｓ９２７）で、第２の撮像素子（１０２）の撮影モード変更などに伴う第２の撮像素子（１０２）の「Ｎ２」読みタイミングから「Ｓ２読み」タイミングまでの期間Δｓｎ２の変更が必要かの判定を行う。変更する必要がない場合には、スイッチング電源（５０１）の駆動周波数を変更せず、（Ｓ９２９）に移行し、第２の撮像素子（１０２）の読出し動作を開始する。
【００８６】
一方、（Ｓ９２７）において、第２の撮像素子（１０２）の読出し周期を変更する場合には（Ｓ９２８）に移行する。（Ｓ９２８）で、周波数制御部（６０１）は、スイッチングパルス（６０３）の周波数が２つの撮像素子の読出しタイミングに基づく駆動周波数（ｆｓｗ１）となるようにシステム制御部（１０６）より設定される。
【００８７】
（Ｓ９２９）で、第２の撮像素子（１０２）の読出し動作を開始し、（Ｓ９０８）に戻り、同様の処理を行う。（Ｓ９３０）で、電源スイッチオフかの判定を行い、電源スイッチをオフしない場合には（Ｓ９３１）に移行し、撮影モードの変更の有無の判定を行う。（Ｓ９３１）で、撮影モードを変更しない場合には、（Ｓ９０５）の撮影開始スイッチをオンの有無の検出する状態となる。
【００８８】
一方、（Ｓ９３１）において、撮影モードを変更する場合には（Ｓ９０２）の撮影モードを選択する状態になる。一方、（Ｓ９３１）において、電源スイッチをオフにする場合には（Ｓ９３２）に移行し、撮像装置の電源がオフされる。
【００８９】
図９Ａでは例として次行のｎ＋１行目にてスイッチングタイミングと第２の撮像素子（１０２）の読出しタイミングが重畳し、ΔＲｎ＋１＿２＝ΔＲｎ＿２−β１≒０となることを示している。そのため、スイッチングパルス（６０５）をΔｔの位相補正制御を行うことにより、ｎ＋１行目にてスイッチングタイミングと第２の撮像素子（１０２）の読出しタイミングとの重畳を回避している。本発明の実施形態の手段を用いて、スイッチングパルスの位相制御をする事で、２つの撮像素子の「Ｎ読み」及び「Ｓ読み」タイミングにおいて、スイッチング電源のスイッチングタイミングが重畳する事無く回避出来ている事が分かる。
【００９０】
尚、実施形態１において、周波数制御部（６０１）によりスイッチング電源（５０１）の駆動周波数を制御する構成としているが、周波数制御部を有さない構成にしてもよい。本実施形態のように周波数制御する事で「Ｎ読み」及び「Ｓ読み」タイミングに対して、スイッチング電源のスイッチングタイミングが同一になるため、各読出しタイミングとスイッチングタイミングとの位相差を同一にする事が出来る。その為、「Ｎ読み」又は「Ｓ読み」タイミングのどちらか一方を検出すれば他方も同一の位相差関係になる為、本実施形態１においては（Ｓ９０７）で「Ｎ読み」又は「Ｓ読み」タイミングのどちらか一方を検出する構成にしている。
【００９１】
しかし、周波数制御部（６０１）を有する構成に限定されるものではない。周波数制御部を有さない構成の場合には（Ｓ９０７）で位相検出部（６０６）はスイッチング電源（５０１）に入力されるスイッチングパルス（６０５）と２つの撮像素子（１０１）（１０２）の「Ｎ読み」及び「Ｓ読み」の両方のタイミングを検出し、それぞれの位相差を算出する事で、スイッチングタイミングが重畳しないように制御する構成としても良い。
【００９２】
［実施形態２］
図１の説明については実施例１と同じため省略する。図６Ｄは本発明の実施形態における電源部と撮像装置の構成の一部を示す概要図である。また、図８Ｂは本発明の実施形態における撮像動作を示すフローチャートである。図９Ｂは複数の撮像素子の読出しタイミングとスイッチング電源のスイッチングパルスの関係及びスイッチング電源のスイッチングパルスの周波数を変更するタイミングを表わした図である。図６Ｄ、図８Ｂ及び図９Ｂを用いて、本実施形態の撮像動作の一連の流れについて説明する。
【００９３】
（Ｓ１１０１）で、電源スイッチによる撮像装置起動後、本撮影動作に移行するまでは第１の撮像素子（１０１）及び第２の撮像素子（１０２）等の撮像系には電源供給を行わない待機状態となる。
【００９４】
（Ｓ１１０２）で、撮像装置はユーザのモード切り替え部（１０８）の操作により静止画撮影、動画撮影、ライブビュー撮影等の撮影モードが選択される。システム制御部（１０６）は選択されたモードに応じて、２つの撮像素子を用いるか判断する。（Ｓ１１０２）において、システム制御部（１０６）が２つの撮像素子（１０１）（１０２）で撮影動作すると判断した場合には、（Ｓ１１０３）に移行する。（Ｓ１１０３）で、システム制御部（１０６）は周波数制御部（６０１）より出力されるスイッチングパルス（６０５）の周波数が駆動周波数（ｆｓｗ１）となるように周波数制御部（６０１）へ周波数制御信号（６０２）を送る。
【００９５】
一方、（Ｓ１１０２）において、システム制御部（１０６）が１つの撮像素子で撮影動作すると判断した場合には、（Ｓ１１０４）に移行する。（Ｓ１１０４）で、システム制御部（１０６）は周波数制御部（６０１）より出力されるスイッチングパルス（６０５）の周波数が駆動周波数（ｆｓｗ２）となるように周波数制御部（６０１）を制御する周波数制御信号（６０２）を周波数制御部（６０１）に送る。周波数が駆動周波数（ｆｓｗ１）、及び周波数が駆動周波数（ｆｓｗ２）は実施形態１と同様に式（１）、式（２）、式（３）を用いる。
【００９６】
（Ｓ１１０５）で、撮影開始スイッチをＯＮする事により、撮像素子による撮影動作が開始される。（Ｓ１１０６）で、システム制御部（１０６）は、周波数制御部（６０１）に対して、撮像系基準クロック（５０３）を送る。そして周波数制御部（６０１）は撮像系基準クロック（５０３）を（Ｓ１１０３）又は（Ｓ１１０４）で設定した駆動周波数（ｆｓｗ１）又は（ｆｓｗ２）のスイッチングパルス（６０５）を出力する。そして、スイッチング電源（５０１）に対して、撮像系の電源供給を指示する電源制御信号（５０２）を送り、スイッチング電源（５０１）は撮像系に電源出力（６０７）を行う。
【００９７】
（Ｓ１１０７）で、前記システム制御部（１０６）はタイミング信号発生回路（１０４）に対して、撮像系の基準クロック、水平走査信号、垂直走査信号等の撮像系制御信号を送り、撮像素子の画像読出し動作を開始する。
【００９８】
（Ｓ１１０８）で、位相検出部（６０６）はスイッチング電源（５０１）に入力されるスイッチングパルス（６０５）と第１の撮像素子及び第２の撮像素子の光信号又はノイズ信号各読出しパルス（６０８）（６０９）を検出する。
【００９９】
（Ｓ１１０９）で、検出された位相から両者の位相差を算出する。図７はスイッチング電源（５０１）のスイッチングパルス（６０５）と各撮像素子の撮像読出しパルス（６０８）（６０９）の位相差の関係を表わした図である。図７に示すように、スイッチング電源（５０１）と第１の撮像素子の読出しパルス（６０８）との位相差を第１の位相差ΔＲｎ＿１とし、スイッチング電源（５０１）と第２の撮像素子の読出しパルス（６０９）との位相差を第２の位相差ΔＲｎ＿２とする。
【０１００】
（Ｓ１１１０）で、位相検出部（６０６）は次行ｎ＋１行目の読出しタイミングにおける第１の位相差ΔＲｎ＋１＿１及び第２の位相差ΔＲｎ＋１＿２を算出する。第１の位相差ΔＲｎ＋１＿１は、ΔＲｎ＋１＿１＝ΔＲｎ＿１−β１で表わされるパラメータである。ここで、β１はｎ+１行目の水平走査信号の立上りエッジ直前のスイッチングパルス（６０５）の立上り又は立下りエッジからｎ+1行目の水平走査信号の立上りエッジまでのどちらか短い方の時間差を表すパラメータである。β１は以下の式（６）で表される。
【０１０１】
Ｔｈｄ  ÷  Ｔｆｓｗ１  ＝  Ｑ  余りα１
α１  ＝  Ｔｈｄ  −  Ｔｆｓｗ１  ×  Ｑ  
Ｔｆｓｗ１  ＝  １  ÷  ｆｓｗ１
もし、α１  ≧  Ｔｆｓｗ１／２  ならば
β１  ＝  α１  −  Ｔｆｓｗ１／２
α１  ＜  Ｔｆｓｗ１／２  ならば
β１  ＝  α１                                            式（６）
【０１０２】
ここで、Ｔｈｄは水平走査信号の周期であり、Ｔｆｓｗ１はｆｓｗ１の逆数で求められるスイッチングパルス（６０５）の周期である。ＴｈｄをＴｆｓｗ１で除算した際の商がＱであり、その余りがα１となる。これは、スイッチングパルス（６０５）の周期が水平走査信号の周期の整数倍でないため、行読出しごとに両者の位相関係にα１の位相ズレが発生してしまう。β１はスイッチングパルス（６０５）の立上り又は立下りエッジからｎ＋１行目の水平走査信号の立上りエッジまでの短い方の時間差を表す為、スイッチングパルス（６０５）の半周期よりもα１が大きい場合、α１とスイッチングパルス（６０５）の半周期の差分で求められる。
【０１０３】
一方、スイッチングパルス（６０５）の半周期よりもα１が小さい場合、β１＝α１となる。尚、本実施例では（Ｓ１１０２）で、２つの撮像素子で駆動すると選択した場合の為ｆｓｗ１を用いて関係式を示しているが、1つの撮像素子を選択してもよい。（Ｓ１１０２）で、1つの撮像素子で撮影すると選択された場合にはβ２は以下の式（７）で表わされる。
【０１０４】
Ｔｈｄ  ÷  Ｔｆｓｗ２  ＝  Ｑ  余りα２
α２  ＝  Ｔｈｄ  −  Ｔｆｓｗ２  ×  Ｑ  
Ｔｆｓｗ２  ＝  １  ÷  ｆｓｗ２
もし、α２  ≧  Ｔｆｓｗ２／２ならば
β２  ＝  α２  −  Ｔｆｓｗ２／２
α２  ＜  Ｔｆｓｗ２／２ならば
β２  ＝  α２                                                式（７）
【０１０５】
同様に第２の位相差ΔＲｎ＋１＿２は、ΔＲｎ＋１＿２＝ΔＲｎ＿２−β１で表わされる。
【０１０６】
（Ｓ１１１１）で、｜ΔＲｎ＋１＿１｜≦Ｘの関係が成り立つかの判定を行う。ここでＸとはスイッチング電源（５０１）のスパイク幅の周辺環境やハードウェアを構成する部品の製造ばらつきによる周波数精度ばらつきの影響を加味した値とする。
【０１０７】
ここで、ΔＲｎ＋１＿１とＸと比較するのは、スパイク領域において急峻な電源電圧変動が発生する為、次行ｎ＋１行目の撮像素子の読出しタイミングがスパイク領域と重畳していないか判定するためである。関係式が成り立つ場合には次行ｎ＋１行目の読出しにおいて、スイッチング電源（５０１）のスイッチングタイミングと第１の撮像素子（１０１）の読出しタイミングとが重畳する可能性があるため、（Ｓ１１１２）に移行する。
【０１０８】
一方、（Ｓ１１１１）において、関係式が成り立たない場合には第１の撮像素子（１０１）に関してはスイッチング周波数変更によるタイミング補正を行う必要が無いため（Ｓ１１１７）に移行する。
【０１０９】
（Ｓ１１１２）で、｜ΔＲｎ＋１＿２−Δｔ｜≦Ｘの関係が成り立つかの判定を行う。ここで、Δｔは、スイッチングパルス（６０５）の所定の位相補正量を表わすパラメータである。例えば、Δｔはスイッチング電源（５０１）のスパイク幅分以上ずらす事が可能な補正量とする。これは、スイッチング電源（５０１）はスイッチングのタイミングでスパイク幅分の急峻な電源電圧変動が発生し、この領域で読出し動作をすると横縞ノイズが発生してしまう。そのため、この急峻な電源電圧変動が発生する領域で読出し動作をしないように制御する為、スパイク幅分以上の位相補正を行う。
【０１１０】
（Ｓ１１１２）の関係式は、次行ｎ＋１行目の第１の撮像素子（１０１）の読出しタイミングとスイッチングパルスの重畳を回避する為、Δｔ分の補正を行った結果、スイッチングタイミングと第２の撮像素子（１０２）の読出しタイミングが重畳しないかの判定を行っている。関係式が成り立つ場合、両者のタイミングが重畳する為（Ｓ１１１３）に移行する。
【０１１１】
（Ｓ１１１３）で、システム制御部（１０６）はスイッチングタイミングと第２の撮像素子（１０２）の読出しタイミングが重畳しないようにスイッチングパルス（６０５）の位相をｎ行目で位相補正量Δｔの倍である２Δｔ分シフトさせ、重畳を避ける演算を行う。
【０１１２】
演算内容は所定のタイミングで現在の駆動周波数をＡから微小に周波数を変化させた駆動周波数Ｂに切り替えることにより２Δｔ分の位相を補正し、元の駆動周波数をＡに戻す制御である。駆動周波数及び駆動周波数の切り替えタイミングについて図９Ｂを用いて説明する。まず、複数の撮像素子のｎ行目のＳ読み完了タイミングから次行ｎ＋１行目におけるＳ読みまたはＮ読み開始タイミングとスイッチングパルス（６０５）の立上りもしくは立ち下がりの位相が重畳するまでの期間をＲｓｎとする。
【０１１３】
位相制御前のＲｓｎは駆動周波数Ａの周期をＴｆａとし、駆動周波数Ａで駆動する所定の期間をＴＡとする。また、位相制御時のＲｓｎについては駆動周波数Ｂの周期をＴｆｂとし、駆動周波数Ｂで駆動する所定の期間をＴＢとする。ＴＡは駆動周波数Ａの周期Ｔｆａのａ周期分とし、ＴＢは駆動周波数Ｂの周期Ｔｆｂのｃ周期分とし、ＴＢ期間で２Δｔのシフト時間を生成する。ＴＡ及びＴＢは以下の式（８）で表わされる。
ＴＡ＝Ｔｆａ×ａ                                      
ＴＢ＝Ｔｆｂ×ｃ                                      式（８）
【０１１４】
次に周波数周波数Ｂで駆動する期間ＴＢの終了タイミングから行ｎ＋１行目におけるＳ読みまたはＮ読み開始タイミングとスイッチングパルス（６０５）の位相が重畳するまでの期間をＴｃｈとする。Ｔｃｈは周波数Ｂから周波数Ａへ再度切り替える際の電源安定待ち時間を考慮し、周波数Ａの周期Ｔｆａの所定周期分ｂとし以下の式（９）で表わされる。
Ｔｃｈ＝Ｔｆａ×ｂ                              式（９）
【０１１５】
また、図９Ｂにおける複数の撮像素子のｎ行目のＳ読み完了から次のスイッチングパルス（６０５）の立上りタイミングまでの期間をＸ３とする。したがって、Ｒｓｎの期間については式（８）と式（９）とＸ３を用いて以下の式（１０）で表わされる。
Ｒｓｎ＝（Ｔｆａ×ａ）+（Ｔｆａ×ｂ）+Ｘ３                式（１０）
【０１１６】
しかし、式（１０）では行ｎ＋１行目におけるＳ読みまたはＮ読み開始タイミングとスイッチングパルス（６０５）の位相が重畳するため、Ｒｓｎに＋２Δｔの位相補正量を加えることにより位相をシフトさせるため、以下の式（１１）で表わされる。
Ｒｓｎ＋２Δｔ＝（Ｔｆｂ×ｃ）+（Ｔｆａ×ｂ）+Ｘ３        式（１１）
【０１１７】
よって、周波数周波数Ｂの駆動周期Ｔｆｂは式（１１）を用いて以下の式（１２）で表される。
Ｔｆｂ ＝（Ｒｓｎ＋２Δｔ−Ｔｆａ×ｂ−Ｘ３）／ｃ           式（１２）
【０１１８】
次に（Ｓ１１１４）に移行し、（Ｓ１１１３）で算出した所定のタイミングで周波数制御部（６０１）はスイッチングパルス（６０５）の駆動周波数をＡ→Ｂ→Ａと切り替えることでスイッチングパルス（６０５）の位相を次行ｎ＋１行目で２Δｔ分シフトさせる。位相シフト完了後は（Ｓ１１２３）に移行する。
【０１１９】
一方、（Ｓ１１１２）において、関係式が成り立たない場合には（Ｓ１１１５）に移行し、Ｓ１１１３）と以下の式（１３）演算式によりスイッチング周波数変更による位相補正量Δｔシフトさせるための演算を行う。
Ｒｓｎ＋Δｔ＝（Ｔｆｂ×ｃ）+（Ｔｆａ×ｂ）+Ｘ３        式（１３）
【０１２０】
よって、周波数周波数Ｂの駆動周期Ｔｆｂは式（１３）を用いて以下の式（１４）で表される。
Ｔｆｂ ＝（Ｒｓｎ＋Δｔ−Ｔｆａ×ｂ−Ｘ３）／ｃ           式（１４）
【０１２１】
（Ｓ１１１６）で、（Ｓ１１１５）で算出した所定のタイミングで周波数制御部（６０１）はスイッチングパルス（６０５）の位相を次行ｎ＋１行目でΔｔ分シフトさせる。位相シフト完了後は（Ｓ１１２３）に移行する。
【０１２２】
一方、（Ｓ１１１１）において、関係式が成り立たない場合には（Ｓ１１１７）に移行し、｜ΔＲｎ＋１＿２｜≦Ｘの関係が成り立つかの判定を行う。関係式が成り立つ場合には次行ｎ＋１行目の読出しにおいて、スイッチング電源（５０１）のスイッチングタイミングと第２の撮像素子（１０２）の読出しタイミングが重畳する可能性があるため（Ｓ１１１８）に移行する。（Ｓ１１１７）において、関係式が成り立たない場合には位相補正を行う必要が無いため（Ｓ１１２３）に移行する。
【０１２３】
（Ｓ１１１８）で、｜ΔＲｎ＋１＿１−Δｔ｜≦Ｘの関係が成り立つかの判定を行う。ここで、Δｔは前期同様にスイッチングパルス（６０５）の所定の位相補正量を表わすパラメータである。
【０１２４】
（Ｓ１１１８）の関係式は、次行ｎ＋１行目の第２の撮像素子（１０２）の読出しタイミングとスイッチングパルスの重畳を回避する為、Δｔ分の補正を行った結果、スイッチングタイミングと第１の撮像素子（１０１）の読出しタイミングが重畳しないかの判定を行っている。関係式が成り立つ場合、両者のタイミングが重畳する為（Ｓ１１１９）に移行する。
【０１２５】
（Ｓ１１１９）で、システム制御部（１０６）はスイッチングタイミングと第1の撮像素子（１０１）の読出しタイミングが重畳しないようにスイッチングパルス（６０５）の位相をｎ行目で位相補正量Δｔの分シフトさせ、重畳を避ける演算を行う。演算内容は所定のタイミングで現在の駆動周波数をＡから微小に周波数を変化させた駆動周波数Ｂに切り替えることによりΔｔ分の位相を補正し、元の駆動周波数をＡに戻す制御である。
【０１２６】
駆動周波数及び駆動周波数の切り替えタイミングについては（Ｓ１１１３）と同様の演算方法を用いる。
【０１２７】
（Ｓ１１２０）で、（Ｓ１１１９）で算出した所定のタイミングで周波数制御部（６０１）はスイッチングパルス（６０５）の駆動周波数をＡ→Ｂ→Ａと切り替えることでスイッチングパルス（６０５）の位相を次行ｎ＋１行目で２Δｔ分シフトさせる。位相シフト完了後は（Ｓ１１２３）に移行する。
【０１２８】
一方、（Ｓ１１１８）において、関係式が成り立たない場合には（Ｓ１１２１）に移行し、（Ｓ１１１５）と同様の演算式によりスイッチング周波数変更による位相補正量Δｔの演算を行う。
【０１２９】
（Ｓ１１２２）で、（Ｓ１１２１）で算出した所定のタイミングで周波数制御部（６０１）はスイッチングパルス（６０５）の位相を次行ｎ＋１行目でΔｔ分シフトさせる。位相シフト完了後は（Ｓ１１２３）に移行する。
【０１３０】
（Ｓ１１２３）以降のフローチャートは第１の撮像素子（１０１）及び第２の撮像素子（１０２）の撮影完了、もしくは、どちらか一方の撮像素子の再撮影を行う場合の処理について説明する。
【０１３１】
（Ｓ１１２３）で、第１の撮像素子（１０１）の撮影が完了しているかの判定を行う。撮影が完了している場合には（Ｓ１１２５）に移行する。一方、（Ｓ１１２３）において、撮影が完了していない場合には（Ｓ１１２４）に移行する。
【０１３２】
（Ｓ１１２５）で、第２の撮像素子（１０２）の撮影が完了しているかの判定を行う。撮影が完了している場合には（Ｓ１１３４）に移行する。一方、（Ｓ１１２５）において、撮影が完了していない場合には（Ｓ１１２６）に移行する。
【０１３３】
（Ｓ１１２６）で、第１の撮像素子（１０１）で再度撮影動作をするかの判定を行う。再度第１の撮像素子（１０１）で撮影動作を行わない場合には（Ｓ１１０８）に戻り、同様の処理を行う。
【０１３４】
一方、（Ｓ１１２６）において、再度第１の撮像素子（１０１）で撮影する場合には（Ｓ１１２７）に移行する。（Ｓ１１２７）で、第１の撮像素子（１０１）の撮影モード変更などに伴う第１の撮像素子（１０１）の「Ｎ１」読みタイミングから「Ｓ１読み」タイミングまでの期間Δｓｎ１の変更が必要かの判定を行う。変更の必要がない場合には、スイッチング電源（５０１）の駆動周波数を変更せず、（Ｓ１１２９）に移行し、第１の撮像素子（１０１）の読出し動作を開始する。
【０１３５】
一方、（Ｓ１１２７）において、第１の撮像素子（１０１）の読出し周期を変更する場合には（Ｓ１１２８）に移行する。（Ｓ１１２８）で、周波数制御部（６０１）は、スイッチングパルス（６０５）の周波数が２つの撮像素子の読出しタイミングに基づく駆動周波数（ｆｓｗ１）となるようにシステム制御部（１０６）より設定される。（Ｓ１１２９）で、第１の撮像素子（１０１）の読出し動作を開始し、（Ｓ１１０８）に戻り、同様の処理を行う。
【０１３６】
一方、（Ｓ１１２３）において、第１の撮像素子（１０１）の撮影が完了していない場合には（Ｓ１１２４）に移行し、第２の撮像素子（１０２）の撮影が完了しているかの判定を行う。撮影が完了している場合には（Ｓ１１３０）に移行する。一方、（Ｓ１１２４）において、撮影が完了していない場合には（Ｓ１１０８）に戻り、同様の処理を行う。
【０１３７】
（Ｓ１１３０）で、第２の撮像素子（１０２）で再度撮影動作をするかの判定を行う。再度第２の撮像素子（１０２）で撮影動作を行わない場合には（Ｓ１１０８）に戻り、同様の処理を行う。一方、（Ｓ１１３０）において、再度第２の撮像素子（１０２）で撮影する場合には（Ｓ１１３１）に移行する。
【０１３８】
一方、（Ｓ１１３１）において、撮影モード変更などに伴う第２の撮像素子（１０２）の撮影モード変更などに伴う第２の撮像素子（１０２）の「Ｎ２」読みタイミングから「Ｓ２読み」タイミングまでの期間Δｓｎ２の変更が必要かの判定を行う。変更する必要がない場合には、スイッチング電源（５０１）の駆動周波数を変更せず、（Ｓ１１３３）に移行し、第２の撮像素子（１０２）の読出し動作を開始する。
【０１３９】
一方、（Ｓ１１３１）において、第２の撮像素子（１０２）の読出し周期を変更する場合には（Ｓ１１３２）に移行する。（Ｓ１１３２）で、周波数制御部（６０１）は、スイッチングパルス（６０５）の周波数が２つの撮像素子の読出しタイミングに基づく駆動周波数（ｆｓｗ１）となるようにシステム制御部（１０６）より設定される。
【０１４０】
（Ｓ１１３３）で第２の撮像素子（１０２）の読出し動作を開始し、（Ｓ１１０８）に戻り、同様の処理を行う。
【０１４１】
（Ｓ１１３４）で、電源スイッチオフかの判定を行い、電源スイッチをオフしない場合には（Ｓ１１３５）に移行し、撮影モードの変更の有無の判定を行う。撮影モードを変更しない場合には、（Ｓ１１０５）の撮影開始スイッチをオンの有無の検出する状態になり、撮影モードを変更する場合には（Ｓ１１０２）の撮影モードを選択する状態となる。
【０１４２】
一方、（Ｓ１１３４）において、電源スイッチをオフにする場合には（Ｓ１１３６）に移行し、撮像装置の電源がオフされる。
【０１４３】
図９Ｂでは例として次行のｎ＋１行目にてスイッチングタイミングと第２の撮像素子（１０２）の読出しタイミングが重畳し、ΔＲｎ＋１＿２＝ΔＲｎ＿２−β１≒０となることを示している。そのため、次行のｎ＋１行目にてスイッチングパルス（６０５）の駆動周波数を所定のタイミングで切り替え、Δｔの位相補正制御を行っている。この制御により２つの撮像素子の「Ｎ読み」及び「Ｓ読み」タイミングにおいて、スイッチング電源のスイッチングタイミングが重畳する事無く回避出来ている事が分かる。
【０１４４】
尚、実施形態２においてスイッチングパルス（６０５）のスイッチング周波数はＡとＢの２種としたが、これに限定されずＡとＢとタイミング微調整のＣを加えた構成としてもよい。
【０１４５】
図１０に示されるように、スイッチング電源（５０１）のスイッチングパルスを補正する事で、スイッチング電源（５０１）のスイッチングタイミングと２つの撮像素子（１０１）（１０２）の読出しタイミングが重畳する事無く回避出来ている事が分かる。従って、第１の撮像素子（１０１）及び第２の撮像素子（１０２）の「Ｎ読み」時と「Ｓ読み」時の各電位レベルの差分量ΔＭ及びΔＬを小さくする事が出来る為、撮影画像に現れる横縞ノイズを低減する事ができる。
【０１４６】
以上のように、スイッチング電源のスイッチングタイミングと２つの撮像素子の読出しタイミングを検出して、検出結果を元にスイッチングパルスを位相補正する事でスイッチング電源のスイッチングタイミングで２つ撮像素子の読出し動作を回避する事が可能となる。従って、撮像画像に対するスイッチング電源の発生するノイズの影響を抑制し撮影画像に現れる横縞ノイズを低減する事ができる。
【０１４７】
尚、本実施形態では、２つの撮像素子を構成する撮像装置について述べたが、これに限るものではない。３つ或いはそれ以上の撮像素子を用いた構成にしてもよい。
【０１４８】
尚、本実施形態では、スイッチング電源のスイッチングパルスを検出する事で２つの撮像素子との位相差を算出したが、スイッチング電源の電源出力を検出する構成にしてもよい。
【０１４９】
尚、本実施形態では、スイッチング電源のスイッチングパルスと２つの撮像素子の読み出しタイミングを毎行検出していたが、第１行目のみ算出し、以降演算により両者が重畳するタイミングを判定し、位相補正制御を行う構成にしてもよい。
【０１５０】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【０１５１】
前述した実施形態にかかわる撮像装置を実現する為に実行するプログラムは、半導体メモリ、磁気ディスク、フロッピー（登録商標）ディスク等の記録媒体により供給される。または、有線あるいは、無線のネットワークを介してダウンロードしても良い。上記プログラムを、システムあるいはコンピュータが実行することにより、本発明の目的は達成される。よって、上述の実施形態の機能を実現するプログラム自体も本発明の一つである。
【符号の説明】
【０１５２】
１００  撮像装置
１０１  第１の撮像素子
１０２  第２の撮像素子
１０４  タイミング信号発生部
１０６  システム制御部
５０１  スイッチング電源
６０１  周波数制御部
６０４  位相補正部
６０６  位相検出部
【図１】
2019080268.tif 000003
【図２】
2019080268.tif 000004
【図３】
2019080268.tif 000005
【図４】
2019080268.tif 000006
【図５】
2019080268.tif 000007
【図６Ａ】
2019080268.tif 000008
【図６Ｂ】
2019080268.tif 000009
【図６Ｃ】
2019080268.tif 000010
【図６Ｄ】
2019080268.tif 000011
【図７】
2019080268.tif 000012
【図８Ａ】
2019080268.tif 000013
【図８Ｂ】
2019080268.tif 000014
【図９Ａ】
2019080268.tif 000015
【図９Ｂ】
2019080268.tif 000016
【図１０】
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