(57)【要約】【課題】撮影レンズ等のアクチュエータ駆動動作を伴いながら画像信号を読み出す場合においても、その駆動に起因するノイズの影響を抑止した撮像装置を提供すること。【解決手段】撮影レンズ等のアクチュエータ駆動動作によるノイズに対して、逆位相のノイズを発生させる発生手段からのノイズと同期させて、その影響を相殺させる。また、画素信号の読み込むタイミング時において、撮像素子内で用いられる画素信号の基準電圧に磁気ノイズと逆位相・同振幅レベルのノイズを重畳することにより、ノイズ分を除去、抑止させる。【選択図】図１
2017034568.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射した光を電気信号に変換して蓄積する光電変換手段と、
前記光電変換手段内において生成される信号成分とノイズ成分との差分処理を行う差分処理手段と、内蔵するアクチュエータが駆動することで磁界が発生される撮影動作に関連する機能を有する機能ユニットと、該機能ユニットとの接続を行う接続手段と、該機能ユニットと該機能ユニットが備えるアクチュエータの駆動パルスを含む駆動情報の通信を行う情報通信手段を備える撮像装置において、
前記光電変換手段で発生する信号成分およびノイズ成分を保持容量に保持するタイミング時に、前記機能ユニットが動作される場合、
前記情報通信手段により通信されるアクチュエータの駆動パルスの情報に基づき、
前記機能ユニットの内蔵するアクチュエータの駆動による磁界の影響によって信号成分およびノイズ成分に重畳される磁気ノイズに対して、逆位相・同振幅となるノイズを発生・印加する逆位相ノイズ印加手段により、アクチュエータの駆動による磁界の影響をキャンセルするよう制御を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記逆位相ノイズ印加手段は、前記光電変換手段の近傍において磁界を発生させる磁界発生手段により、逆位相・同振幅のノイズを印加させることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記逆位相ノイズ印加手段は、前記光電変換手段にて用いられる基準電圧に、逆位相・同振幅のノイズを印加すること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、固体撮像素子を有する撮像装置および制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラやビデオカメラ等の撮像装置では、固体撮像素子としてＣＭＯＳセンサが使われている。また、撮像装置では固体撮像素子から画像信号を読み出す際、撮影動作によっては撮影レンズやストロボ等のアクチュエータの駆動制御を行いながら画像信号を読み取る場合がある。
【０００３】
ＣＭＯＳセンサについては、光電変換部として信号を読みだすためにフローティングディフュージョンがあり、フローティングディフュージョンのリセット解除後の信号（ノイズ成分）と、光電変換された信号電荷を転送した後のフローティングディフュージョンの信号（信号成分）との差分処理を行うことでノイズ除去する読み出し方式が知られている。
【０００４】
撮影レンズについてはモータやＤＣ−ＤＣ電源回路、ストロボには昇圧回路等、コイルを内蔵するものがあり、コイルに電流を流すことで発生する磁界は、PWM制御等の周期的な駆動が行われるため強弱が変動する。ＣＭＯＳセンサ上では、磁界が発生することで、例えば信号保持容量の電圧が変動するなど磁気ノイズとして影響を受け、上記アクチュエータの駆動時には、CMOSセンサ上で受ける磁気ノイズも変動することになる。
【０００５】
ＣＭＯＳセンサでは、読み出したノイズ成分と信号成分の差分処理によりノイズ除去を行っているが、上記アクチュエータ駆動による周期的に変動する磁気ノイズについては、ノイズ成分の読み出し時と信号成分の読み出し時においてレベルが異なるものとなる為、除去しきれないものとなる。このため、画素信号の読み出し時に、撮影レンズ等のアクチュエータ駆動を伴う場合においても、画質を損なわせないための技術が開示されている（特許文献１、特許文献２）。
【０００６】
特許文献１では、アクチュエータの駆動周波数を、撮像装置における画像信号の読み出しのサンプリングタイミングに合わせた周波数に切り換えることで、アクチュエータの駆動に起因するノイズがノイズ成分の読み出し時と、信号成分の読み出し時で同等に重畳されるような周波数にすることで、ノイズの影響を除去する技術が提案されている。また、特許文献２では、固体撮像素子の周囲に導体によるループを形成し、外的要因により磁界が加わった時に、誘起電流により逆方向となる磁界を形成させるようにして、外部磁界からの影響をキャンセルして、ノイズの影響を除去する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２８８４１号公報
【特許文献２】特開平１１−２８４１６３公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１においては、アクチュエータの駆動周波数の変更に合わせて、サーボ特性（駆動応答パラメータ）も変更しているが、共振等の問題を回避させているだけであり、駆動周波数を遅く変更するような場合では、動作速度そのものが遅くなるなどの弊害があった。また、駆動周波数を早くするような場合では、アクチュエータによってはサーボの応答性が低下するなど駆動周波数変更前と同じようにならない場合があった。
【０００９】
特許文献２においては、導体のループによって反磁界を発生させるだけであり、固体撮像素子に対してその影響を確実には無くせなかった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、本発明に係る撮像素子および撮像装置を以下のような構成にする。
【００１１】
入射した光を電気信号に変換して蓄積する光電変換手段と、前記光電変換手段内において生成される信号成分とノイズ成分との差分処理を行う差分処理手段と、内蔵するアクチュエータが駆動することで磁界が発生される撮影動作に関連する機能を有する機能ユニットと、該機能ユニットとの接続を行う接続手段と、該機能ユニットと該機能ユニットが備えるアクチュエータの駆動パルスを含む駆動情報の通信を行う情報通信手段を備える撮像装置において、
前記光電変換手段で発生する信号成分およびノイズ成分を保持容量に保持するタイミング時に、前記機能ユニットが動作される場合、
前記情報通信手段により通信されるアクチュエータの駆動パルスの情報に基づき、
前記機能ユニットの内蔵するアクチュエータの駆動による磁界の影響によって信号成分およびノイズ成分に重畳される磁気ノイズに対して、逆位相・同振幅となるノイズを発生・印加する逆位相ノイズ印加手段により、アクチュエータの駆動による磁界の影響をキャンセルするよう制御を行うことを特徴とする。
【００１２】
また、前記逆位相ノイズ印加手段は、前記光電変換手段の近傍において磁界を発生させる磁界発生手段により、逆位相・同振幅のノイズを印加させることを特徴とする。
【００１３】
また、前記逆位相ノイズ印加手段は、前記光電変換手段にて用いられる基準電圧に、逆位相・同振幅のノイズを印加することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、撮影動作中に撮影レンズ等アクチュエータ駆動を伴う場合においても、アクチュエータ駆動に起因したノイズの影響を低減させ、画質劣化を抑えた撮像装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例の撮像装置を示すブロック図
【図２】本発明の第１の実施例におけるＣＭＯＳ型固体撮像素子の画素部の構成図
【図３】本発明の第１の実施例におけるＣＭＯＳ型固体撮像素子の構成図
【図４】本発明の第１の実施例における撮像装置のタイミングチャートおよび磁気ノイズ波形とノイズキャンセル波形の概要を示す図
【図５】撮影レンズ駆動によって撮像素子が受ける磁気ノイズ波形とノイズキャンセル波形の例を示す図
【図６】本発明の第２の実施例における読み出し回路の構成図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。  
［第１の実施例］
図１は本発明の第1の実施形態にかかわる撮像装置の構成を示す全体ブロック図であり、本例においては、カメラ本体１００と、カメラ本体１００と接続されることで撮影レンズ２１のフォーカス動作を行い撮像素子１へピントを合わせるための機能ユニットである撮影レンズユニット１１０で構成されるレンズ交換式のデジタル一眼レフカメラを示すものである。
【００１７】
なお、両者は不図示のレンズマウントによりメカ的に接続固定され、両者の接続が不図示の検出スイッチにより検出されると、制御データ等がカメラ側コネクタ１４と撮影レンズユニット側コネクタ２７を介して通信されると共に、各種電圧の伝達も行われる。
【００１８】
なお、撮影レンズユニット１１０側から通信されるデータには、撮影レンズユニットの種類情報に加え、撮影レンズ２１を駆動するレンズ駆動回路２２の駆動パルスおよび振幅レベルが含まれる。撮像素子１はＣＭＯＳ撮像素子であり、撮影レンズ２１で結像された被写体像を光電変換する。ＡＦＥ２は、アナログフロントエンド（Ａｎａｌｏｇ  Ｆｒｏｎｔ  Ｅｎｄ）であり、撮像素子１からの信号の増幅や黒レベルの調整（ＯＢクランプ）などを行う信号処理回路である。
【００１９】
またタイミング発生回路１０からＯＢクランプタイミングやＯＢクランプ目標レベルなどを受け取り、それに従って処理を行う。そして、処理を行ったアナログ信号をデジタル信号に変換する。ＤＦＥ３は、デジタルフロントエンド（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｆｒｏｎｔ  Ｅｎｄ）であり、ＡＦＥ２で変換された各画素のデジタル信号を受けて画像信号の補正や画素の並び替え等のデジタル処理などを行っている。５は画像処理装置であり、現像処理を行って表示回路８に画像を表示する、制御回路６を介して画像を記録媒体９に記録するといった処理を行う。
【００２０】
制御回路６は、周知のＣＰＵ、制御プログラムが書き込まれた不揮発性メモリなどを内蔵し、操作部７からの指示を受けて、タイミング発生回路１０に命令を送るなどの制御や、Ｉ／Ｆ１１を介した撮影レンズユニット１１０とのデータ通信、磁気ノイズキャンセル回路１２の駆動制御などを行う。なお、撮影レンズユニット１１０から駆動パルスと振幅レベルを受け取ると、駆動パルスと逆位相で同期させた磁気ノイズを磁気ノイズキャンセル回路１２から発生させるための駆動制御が行われる。
【００２１】
この際、撮影レンズユニットの種類情報と振幅レベルとを含め、磁気ノイズキャンセル回路１２から発せられる磁気ノイズの振幅レベルが決められる。また、磁気ノイズキャンセル回路１２より発せられる磁気ノイズの振幅レベルは、撮影レンズユニットの種類によっても変更がされるが、これは撮影レンズユニットに使用されるコイル等の違い、ユニット内のレイアウトそのものが異なることで、撮像素子上で受ける磁気ノイズのレベルが変わるためである。
【００２２】
記録媒体９にはコンパクトフラッシュ（登録商標）メモリなどが用いられる。メモリ回路４は、画像処理装置５の現像段階での作業用メモリに使用される。また、撮像が続いて行われて現像処理が間に合わないときのバッファメモリとしても使用される。操作部７は、デジタル一眼レフカメラを起動させるための電源スイッチ、及び測光処理、測距処理などの撮影準備動作開始や不図示のミラー、シャッターを駆動して撮像素子１から読み出した信号を処理して記録媒体９に書き込む一連の撮像動作の開始を指示するシャッタースイッチなどが含まれる。
【００２３】
Ｉ／Ｆ１１は、コネクタ１４を介して撮影レンズユニット１１０との間で各種電圧、情報等を通信接続するためのインターフェースである。磁気ノイズキャンセル回路１２は、撮像素子1がノイズとして影響される撮影レンズ駆動に起因する磁気ノイズに対し、不図示のコイル等により反対方向の磁界を発生させる回路装置である。撮影レンズ駆動に起因する磁気ノイズに対して逆位相ノイズを発生させ、印加させるための逆位相ノイズ印加手段となっている。
【００２４】
コイルおよびコイルに電流を流すための駆動回路により構成され、制御回路６により電流値および電流を流す方向が制御され、その磁界のレベルと方向が制御される。制御としては、撮像素子１が磁気ノイズから受ける周期、振幅レベルに対して、逆位相で同期する駆動パルス、磁気ノイズと同振幅レベルとする電流値により駆動され、撮影レンズユニット駆動を伴う画素信号の読み出し時において、ノイズキャンセルを行うために駆動動作が行われる。
【００２５】
磁気ノイズに対して、逆位相かつ同振幅レベルの磁気ノイズを発生させることで、ノイズを相殺し、撮像素子１が画像信号として読み出す際に、ノイズの影響が抑止されることになる。これにより、撮影レンズ駆動によって発生するノイズに対して、その影響をキャンセルできることになる。
【００２６】
なお、図５はレンズ駆動回路２２の駆動により撮像素子１が受ける磁気ノイズの一例と、その磁気ノイズに対する磁気ノイズキャンセル回路１２からの逆位相ノイズを示すものである。いずれも撮像素子１にて信号として受け取るレベルを示している。磁気ノイズキャンセル回路１２より発する逆位相ノイズについては、磁気ノイズ対し逆位相であり、振幅レベルが同レベルとなっている。
【００２７】
撮影レンズユニット１１０において、撮影レンズ２１は、レンズ駆動回路２２によりフォーカシング制御される。レンズ駆動回路２２は、レンズ駆動用アクチュエータとして不図示のモータとその駆動を行うＰＷＭ駆動制御回路等により構成されている。ＰＷＭ駆動制御が行われることにより、図５に示すように発生する磁気ノイズは周期的なものとなる。
【００２８】
絞り駆動回路２４は、絞り２３の制御を不図示のステッピングモータと駆動回路等により行う。レンズ制御回路２５は撮影レンズユニット１１０全体の制御を行い、動作用のプログラム等を記憶する不揮発性メモリを備え、レンズユニット内の各回路部へ供給する電源用のＤＣ−ＤＣコンバータ回路も備えている。また、レンズ駆動回路２２の駆動パルスおよび振幅レベルと、不揮発性メモリに記憶されている撮影レンズユニットの種類の情報について、インターフェイスであるＩ／Ｆ２６、コネクタ２７を介してカメラ本体へと通信を行う。
【００２９】
図２は図１中の撮像素子１における受光素子を含む単に画素部を示す図であり、複数の受光素子によって単位画素を構成するＣＭＯＳ型固体撮像素子を説明する図である。同図において画素部をＰｉｘｅｌとしてその構成を示している。光信号電荷を発生するフォトダイオード２０１は、この例ではアノード側が接地されている。フォトダイオード２０１のカソード側は、転送ＭＯＳトランジスタ２０２を介してフローティングディフュージョン２０６に接続されている。またフローティングディフュージョン２０６は増幅ＭＯＳトランジスタ２０４のゲートに接続されている。
【００３０】
また、上記増幅ＭＯＳトランジスタ２０４のゲートには、これをリセットするためのリセットＭＯＳトランジスタ２０３のソースが接続されている。リセットＭＯＳトランジスタ２０３のドレインは電源電圧ＶＤＤに接続されている。さらに、上記増幅ＭＯＳトランジスタ２０４は、ドレインが電源電圧ＶＤＤに接続され、ソースが選択ＭＯＳトランジスタ２０５のドレインに接続されている。
【００３１】
上記転送ＭＯＳトランジスタ２０２のゲート端子はPtx信号により駆動され、フォトダイオード２０１の信号をフローティングディフュージョン２０６及び増幅ＭＯＳトランジスタ２０４のゲートに転送する。リセットＭＯＳトランジスタ２０３のゲート端子はPres信号により駆動され、前記フローティングディフュージョン２０６及びフォトダイオード２０１をリセットする。選択ＭＯＳトランジスタ２０５のゲート端子はＰｓｅｌ信号により駆動され、信号はＶｏｕｔ端子から出力される。Ｖｏｕｔ端子は各画素部Ｐｉｘｅｌの同一列において後述図３の各々の垂直出力線に接続され、前記増幅ＭＯＳトランジスタ２０４は選択ＭＯＳトランジスタ２０５を介して垂直出力線負荷と接続されることで、ソースフォロワアンプとして機能する。
【００３２】
図３は、撮像素子１の構成例を示すブロック図である。画素領域３００は、図２に示した複数の画素部Ｐｉｘｅｌを有している。同図中の画素部Ｐｉｘｅｌは、ここでは説明を簡略化するため水平３画素、垂直３画素のみを図示しているが、水平・垂直方向に所定数繰り返し配置されることで画素部３００を構成しているものとする。なお、画素部３００から読み出される画素信号は、読み出し回路部３１５によりノイズ信号と画素信号に読み出され、差動増幅器３０２にて差分処理されて出力される構成となっている。
【００３３】
垂直シフトレジスタ３０１は、行選択線Ｐｒｅs１、Ｐｔｘ１、Ｐｓｅｌ１の信号を画素領域３００に出力する。Ｐｒｅs、Ｐｔｘ、Ｐｓｅｌの後に付加される番号は、画素の配列された行番号に対応するものである。
【００３４】
各画素部Ｐｉｘｅｌは、各々接続される垂直出力線ｖｌａ、ｖｌｂ、ｖｌｃに画素信号を出力する。なおｖｌに続いて付加されるａ、ｂ、ｃの英記号は、画素の配置された列に対応するものである。定電流源３０４ａ、３０４ｂ、３０４ｃは、各々垂直出力線ｖｌａ、ｖｌｂ、ｖｌｃに接続される。
【００３５】
以下、各垂直出力線以降においては同構成、同処理動作となるため、代表として垂直出力線ｖｌaが接続される回路部分について主に説明を行う。各画素部Ｐｉｘｅｌの端子Ｖｏｕｔからの出力は、垂直出力線ｖｌaを介して容量３０５ａに入力されクランプされる。オペアンプ３０６ａは容量３０５ａと帰還容量３０８ａにより反転増幅アンプを構成しており、基準電圧ＶＣ０と画素部から読み出された信号との差分を増幅して出力する増幅手段である。３０７ａはＰｃ０ｒ信号で制御されるトランジスタであり、帰還容量３０８ａの両端をショートすることにより、帰還容量３０８ａのリセットを行う。
【００３６】
オペアンプ３０６ａの出力は、Ｐｃｔｎ，Ｐｃｔｓ信号で駆動されるトランジスタ３０９ａ、３１２ａを介して夫々保持容量３１０ａ、３１３ａに保持される。ここで画素部Ｐｉｘｅｌのフローティングディフュージョン２０６をリセットした直後のノイズ信号を保持容量３１３ａに保持し、その後フローティングディフュージョン２０６に転送した画素信号を保持容量３１０ａに保持する。
【００３７】
保持された画素信号およびノイズ信号は、水平シフトレジスタ３０３が水平転送トランジスタ３１１ａ、３１１ｂ、３１１ｃおよび３１４ａ、３１４ｂ、３１４ｃを順次オン／オフ制御することで差分処理手段である差動増幅器３０２へと順次転送され、最終出力として画素信号とノイズ信号とが差分処理されたＳ／Ｎの高い信号として、処理順次、画素信号として出力される。
【００３８】
図４は図１〜図３で説明した撮像装置の画素信号の読み出しタイミングを示したタイミングチャーであり、画素領域３００における1行目におけるタイミングを示したものである。また、読み出し動作時において、レンズ駆動回路２２の駆動が行われており、撮像素子１にて受ける撮影レンズ駆動による磁気ノイズと、それに対する磁気ノイズキャンセル回路１２によるノイズキャンセルを行うための逆位相ノイズの一例も示している。
【００３９】
まず、時刻ｔ１において、Ｐｒｅｓ1がＨｉからＬｏになることで、Ｐｒｅｓ1につながる行のリセットトランジスタ２０３がＯＦＦし、その選択行の画素部Ｐｉｘｅｌのフローティングディフュージョン２０６が電源ＶＤＤへのリセットから解除される。その後、時刻ｔ２において、Ｐｓｅｌ1がＬｏからＨｉになり各列（ａ〜ｃ）のソースフォロワ出力が各垂直出力線に接続される。
【００４０】
次に時刻ｔ３において、Ｐｃ０ｒ信号をＨｉにすることにより各列のトランジスタ３０７（ａ〜ｃ）をＯＮさせて帰還容量３０８（ａ〜ｃ）の両端をショートさせるとともに、時刻ｔ４でＰｃｔｓ信号とＰｃｔｎ信号をＨｉにして各列のトランジスタ３０９（ａ〜ｃ）と、トランジスタ３１２（ａ〜ｃ）をＯＮさせ、保持容量３１０（ａ〜ｃ）、保持容量３１３（ａ〜ｃ）、帰還容量３０８（ａ〜ｃ）、容量３０５（ａ〜ｃ）をリセットする。その後、時刻ｔ５にてＰｃｔｓ、Ｐｃｔｎ信号をＬｏ、時刻ｔ６にてＰｃ０ｒ信号をＬｏにすることで、前記各容量のリセットを解除する。
【００４１】
時刻ｔ７からｔ８において、Ｐｓｅｌ1信号によって選択された行のフローティングディフュージョン２０６のノイズ成分の信号の出力を保持容量３１３（ａ〜ｃ）に保持するためＰｃｔｎ信号をＬo→Ｈｉ→Ｌｏにする。時刻ｔ９にて画素信号を保持容量３１０（ａ〜ｃ）に保持するためにＰｃｔｓ信号をＨｉにするとともに、時刻ｔ１０からｔ１１で画素信号をフローティングディフュージョン２０６に転送するためｐｔｘ1信号をＬo→Ｈｉ→Ｌｏにする。その後、時刻ｔ１２にてＰｃｔｓ信号をＬｏにすることで、画素信号が保持容量（ｃｔｓ）３１０（ａ〜ｃ）に保持される。
【００４２】
次に時刻ｔ１３からｔ１４にてＰｓｅｌ１をＬｏにし、Ｐｒｅｓ１をＨｉにすることで選択行のフローティングディフュージョン２０６を再びリセットする。そして、水平シフトレジスタ３０３により、保持容量３１３（ａ〜ｃ）に保持されたノイズ信号と、保持容量３１０（ａ〜ｃ）に保持された画素信号を差動アンプ３０２に転送するために、パルスｐ１１〜ｐ１３がｐｈ信号に同期して順次出力されることで、各列のノイズ信号、画素信号が順次差動アンプ３０２に入力され、差分出力が最終出力として順次出力され、読み出しが完了される。
【００４３】
ここで、撮像装置の画素信号の読み出しタイミング時において、レンズ駆動回路２２が駆動されている場合、撮影レンズユニット１１０からはレンズ制御回路２５によりレンズ駆動回路２２に入力される駆動パルスがカメラ本体１１０側に伝達され、これによりレンズ駆動される周波数と位相（同期）情報が得られる。
【００４４】
同タイミングチャートにおいて、ノイズ波形はレンズ駆動回路２２が駆動されることで発する磁気ノイズ、ノイズキャンセル波形は磁気ノイズキャンセル回路１２から発せられる磁気ノイズ、合成ノイズは上記磁気ノイズが合成されたものを表すものである。いずれも撮像素子１にて信号として受け取るレベルを示している。
【００４５】
ノイズ波形の振幅レベルのMAX値がＬベルであり、ノイズ波形の周期によって同タイミングチャートのノイズ信号が保持容量に保持されるタイミングｔ８においては０レベル（ゼロレベルで影響なし）、画素信号が保持されるタイミングｔ１２においては、MAX値であるＬレベルであるとすると、ノイズの影響を受けたままの読み出しでは、差分処理を行っているのにも関わらず差分のLレベルがノイズとして重畳されてしまう。
【００４６】
本例では、タイミングｔ８およびｔ１２における磁気ノイズレベルが、同レベルとなるように磁気ノイズキャンセル回路１２の駆動制御を行い、画像への磁気ノイズの影響を抑止するものである。
【００４７】
撮影レンズ２１を駆動するためにレンズ駆動回路２２が駆動されると、駆動回路内の不図示のモータが不図示のＰＷＭ駆動回路により駆動がなされ、モータに電流が流れ磁界が発生する。このときの磁界はＰＷＭ駆動により周期的な振幅を持って、撮像素子上へ伝搬することでノイズ波形として現れる。
【００４８】
レンズ駆動に際して、レンズ駆動回路２２による駆動パルス、振幅レベルおよび撮影レンズの種類の情報がカメラ本体１００へ通信され、磁気ノイズキャンセル回路１２が制御回路６によって駆動制御される。磁気ノイズキャンセル回路１２では、不図示のコイルが不図示の駆動回路により、レンズ駆動回路２２で駆動される周波数の逆位相で駆動されて、レンズ駆動回路２２の駆動による磁界に対して、逆位相の周期となる磁界が発生する。ここで発生した磁界についても、撮像素子上へ伝搬するためノイズ波形として現れ、図４のノイズキャンセル波形となりノイズ波形と逆位相の波形となる。
【００４９】
撮像素子上においては、伝播される磁気ノイズとしては、合成されたものとなるため、逆位相同士の合成により、周期性を持たず、その振幅レベルはLレベルと同一なものとなる。このようにノイズ信号を得るタイミングｔ８と、画素信号を得るタイミングｔ１２とで磁気ノイズが、同レベルとなってノイズが相殺され、画質への影響を抑止することが可能となる。
【００５０】
なお、磁気ノイズキャンセル回路１２については、駆動する振幅レベルが変更可能となっている。カメラ出荷前におけるカメラの遮光状態にて、各撮影レンズユニットを駆動しながら画像信号を読み出し、その画像信号がレンズ駆動しない状態の遮光画像にいちばん近いときの振幅レベルを記憶させておく。カメラ出荷後はカメラに取り付けられる撮影レンズユニットごとに振幅レベルを変更するものとする。
【００５１】
本実施例においては、撮影レンズユニットの駆動動作（フォーカス動作）によるノイズに対して、ノイズキャンセルさせる駆動動作を述べているが、カメラ本体に接続されるストロボユニット、別電源回路を持つ接続可能なユニット等、磁気ノイズを発するアクチュエータを備えるものについても、同様な構成、制御とすることで磁気ノイズキャンセル動作が可能なことは言うまでもない。
【００５２】
［第２の実施例］
前記第１の実施例では、磁気ノイズキャンセル回路を備える撮像装置による例を示したが、次に撮像素子内の駆動動作によって行う構成例について説明する。構成・動作については、実施例１に対して撮像素子１以外は、磁気ノイズキャンセル回路１２が無いだけであり、その他同じ構成となる部分についての説明は割愛する。なお、本実施例においては、基準電圧VCOに対して磁気ノイズと逆位相・同振幅レベルのノイズを重畳させることで、磁気ノイズをキャンセルさせる構成である。
【００５３】
本例においては、基準電圧VCOに不図示の振幅供給回路から逆位相ノイズとして振幅を加算することより磁気ノイズをキャンセルする逆位相ノイズ印加手段が備わることになる。
この構成は、垂直出力線ｖｌが磁気ノイズの影響を受けて振幅しているときに有効であり、垂直出力線ｖｌが受ける磁気ノイズの振幅と同位相でVC0を振幅させることで、磁気ノイズをキャンセルすることができる。
【００５４】
図６は撮像素子１において、異なる部分となる読み出し回路３１５に代わる読み出し回路４１５であり、読み出し回路３１５と同構成である部分については同番号を付与している。なお、それ以外は同構成となっている。
【００５５】
同図において、オペアンプ３０６（ａ〜ｃ）に入力されるＶＣ０電圧に、不図示の振幅供給回路から逆位相ノイズとして振幅が加算される構成となっている。撮影レンズ２１を駆動するためにレンズ駆動回路２２が駆動されると、駆動回路内の不図示のモータが不図示のＰＷＭ駆動回路により駆動がされ、モータに電流が流れ磁界が発生する。このときの磁界はＰＷＭ駆動により周期的な振幅を持ち撮像素子上へ伝搬することでノイズ波形として現れる。
【００５６】
レンズ駆動に際して、レンズ駆動回路２２による駆動パルス、振幅レベルおよび撮影レンズの種類の情報がカメラ本体１００へ通信され、制御回路６からVCO電圧に加算供給する不図示の振幅供給回路に対して、振幅の出力制御が行われる。
【００５７】
VCO電圧に加算される振幅は、撮像素子上における磁気ノイズの振幅に対して、同振幅レベル、逆位相のノイズがVC0電圧に重畳されたものとして制御される。ノイズ信号および画素信号を読み出す際、オペアンプ３０６（ａ〜ｃ）の片側に入力されるVCO電圧には同振幅となるノイズが加わっているため、オペアンプのもう片側に入力される垂直出力線ｖｌ（ａ〜ｃ）からの読みだされる信号に磁気ノイズによる振幅が加わっていたとしてもオペアンプの動作により、磁気ノイズをキャンセルすることになる。
【００５８】
このように基準電圧VC0を、各読み出し時において発生ノイズに応じた値に変更することで、ノイズキャンセルを行うこととなる。
【符号の説明】
【００５９】
１  ＣＭＯＳ撮像素子、１２  磁気ノイズキャンセル回路、１００  カメラ本体、
１１０  撮影レンズユニット、３００  画素領域、３１５  読み出し回路、
４１５  読み出し回路
【図１】
2017034568.tif 000003
【図２】
2017034568.tif 000004
【図３】
2017034568.tif 000005
【図４】
2017034568.tif 000006
【図５】
2017034568.tif 000007
【図６】
2017034568.tif 000008