(57)【要約】【課題】精度の良好な測距用画像及び表示用画像を取得することが可能な固体撮像装置および撮像装置を提供する。【解決手段】固体撮像装置は、２次元状に配列された複数の表示用画像画素１０２−１及び測距用画像画素１０２−２と、表示用画像画素１０２−１及び測距用画像画素１０２−２の信号を伝達する垂直信号線１０６と、表示用画像画素１０２−１及び測距用画像画素１０２−２の行を列方向に走査し、表示用画像画素１０２−１及び測距用画像画素１０２−２の信号の垂直信号線１０６への読み出しを行う表示用画像垂直走査回路１０３及び測距用画像垂直走査回路１０４とを備え、表示用画像垂直走査回路１０３は表示用画像を取得するために測距用画像画素１０２−２の行を飛び越して走査して第１走査を行い、測距用画像を取得するために測距用画像垂直走査回路１０４は第１走査で走査されない測距用画像画素１０２−２の行のみを走査して第２走査を行う。【選択図】図１
2010074243.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次元状に配列された複数の画素と、
前記画素の信号を伝達する信号線と、
前記画素の行を列方向に走査し、前記信号線への信号の読み出しを行う前記画素の行を選択する走査回路とを備え、
前記走査回路は、表示用画像を取得するために１行以上の前記画素の行を飛び越して走査する第１走査を行い、測距用画像を取得するために前記第１走査で走査されない前記画素の行のみを走査する第２走査を行う
固体撮像装置。
【請求項２】
前記走査回路は、前記第１走査を行った後で前記第２走査を行う
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記走査回路は、前記第１走査を行っている間に前記第２走査を行う
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記走査回路は、前記第１走査により１画像分の信号が前記信号線に読み出される期間が前記第２走査により複数画像分の信号が前記信号線に読み出される期間より長くなるように、前記第１走査及び第２走査を行う
請求項３に記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記走査回路は、前記第１走査により複数画像分の信号が前記信号線に読み出された後で前記第２走査により１画像分の信号が前記信号線に読み出されるように、前記第１走査及び第２走査を行う
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項６】
前記走査回路は、前記第１走査を行う表示用画像走査回路と、前記第２走査を行う測距用画像走査回路とから構成される
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項７】
２次元状に配列された複数の画素と、前記画素の信号を伝達する信号線と、前記画素の行を列方向に走査し、前記信号線への信号の読み出しを行う前記画素の行を選択する走査回路とを備える固体撮像装置と、
前記固体撮像装置から出力された測距用画像に基づいて光学レンズを制御し、前記光学レンズの焦点が前記画素上に形成されるように前記光学レンズの焦点調整を行う焦点制御手段とを備え、
前記走査回路は、表示用画像を取得するために１行以上の前記画素の行を飛び越して走査する第１走査を行い、前記測距用画像を取得するために前記第１走査で走査されない前記画素の行のみを走査する第２走査を行う
撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動焦点調整制御に必要な情報を出力可能な固体撮像装置及びその固体撮像装置を用いた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
以下に、特許文献１に示された従来技術としてのカメラの自動焦点制御（Ａｕｔｏ  Ｆｏｃｕｓｉｎｇ：以下ＡＦという）の方法、具体的には、表示用画像を高速に読み出し、通常表示間隔に対して余った期間を利用して測距用画像を読み出す方法について図面を用いて説明する。
【０００３】
図１１（ａ）は一般的なＣＭＯＳ型固体撮像装置（イメージセンサ）の撮像動作を示す図であり、図１１（ｂ）は特許文献１に係るＣＭＯＳ型固体撮像装置の撮像動作を示す図である。また、図１２は特許文献１に係るＣＭＯＳ型固体撮像装置の測距用画像の出力動作を示す図である。なお、図１１及び１２では、横軸が時間を示し、縦軸が０からＮまでの画素行を示している。そして、破線３００２がシャッター行（シャッター動作が行われる画素行）の走査タイミング、実線３００１及び５００１が読み出し行（読み出し動作が行われる画素行）の走査タイミングを示している。また、破線３００２と実線３００１との間の間隔が露光期間３００３である。また、１画像期間３００４は、完成された表示用画像がＣＭＯＳ型固体撮像装置から出力されるまでに要する期間である。
【０００４】
従来より、特にＣＭＯＳ型固体撮像装置の撮像動作では、いわゆるローリングシャッター（フォーカルプレインシャッター）により２次元画素アレイが画像行（または画素列）単位で走査されて各画素のシャッター動作が行われる。その後、一定の露光期間を経て再度２次元画素アレイが画像行（または画素列）単位で走査され、各画素の信号が読み出される。
【０００５】
従って、一般的なＣＭＯＳ型固体撮像装置では、図１１（ａ）に示すようにシャッター行で各画素のシャッター動作が行われ、各画素の信号がリセットされた後、露光期間３００３を経て読み出し行で各画素の読み出し動作が行われて各画素の信号が読み出される。そして、画素行０から画素行Ｎまでの１回の走査で、ちょうど１画像期間３００４が経過するような同期速度で走査が行われ、所定のフレームレートによって各画素の信号の出力動作が行われる。
【０００６】
これに対して、特許文献１に係るＣＭＯＳ型固体撮像装置では、図１１（ｂ）に示すように、読み出し行およびシャッター行が高速で走査され、読み出された画像はフレームメモリに一旦格納される。一般的なＣＭＯＳ型固体撮像装置の読み出し行及びシャッター行に対して、特許文献１に係るＣＭＯＳ型固体撮像装置の読み出し行及びシャッター行を表す破線３００２及び実線３００１の傾きが急峻になっていることがこの高速化を示すものである。
【０００７】
特許文献１に係るＣＭＯＳ型固体撮像装置では、高速走査に伴い所定のフレームレートに対して余剰期間３００５が発生する。従って、特許文献１に係るＣＭＯＳ型固体撮像装置では、図１２（ａ）に示すように、この余剰期間３００５において所定の画素行でシャッター動作及び読み出し動作が行われ、部分的に複数の測距用画像が読み出される。
【０００８】
以上のように、特許文献１に係るＣＭＯＳ型固体撮像装置は、画像を蓄積するフレームメモリを具備し、通常の１フレーム期間に対して高速で読み出した表示用画像を一時的にフレームメモリに蓄積し、そのフレームメモリからの出力は、通常のフレームレートで読み出すことによって、測距用画像を読み出す期間を確保するものである。その結果として、測距用画像及び表示用画像の迅速な取得を可能にしている。
【特許文献１】特開２００４−１４０４７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に開示された従来技術は、図１２（ｂ）に示すように、以下の課題を有している。
【００１０】
図１２（ｂ）は、図１２（ａ）で示した破線３００２が期間５００２だけ左側に移動する場合、すなわち、表示用画像の取得に長い露光期間が必要な場合の例を示している。この場合、測距用画像の読み出し行の走査タイミングと表示用画像のシャッター行の走査タイミングとでタイミングが重複することになる。その結果、表示用画像の一部（測距用画像を読み出した画素行）について電荷の蓄積期間（露光期間）が短くなることになり、表示用画像に悪影響が与えられる（第１の課題）。この課題に対して、測距用画像の読み出し回数に制限を設けるか、もしくは、シャッター行の走査タイミングおよび蓄積期間に制限を設けることで対応することが考えられる。しかし、この場合には、長い蓄積期間を必要とする暗い被写体で測距回数が少なくなることによって、測距精度が低下するという性能低下が生じる。これは、画像情報から焦点制御を実施するコントラストＡＦ動作に対しては致命的課題である。
【００１１】
さらに、特許文献１に開示された従来技術は、以下の課題（第２及び第３の課題）も有している。
【００１２】
すなわち、特許文献１に開示された従来技術はフレームメモリを必要とするため、部品点数が増大し、また製造費用が増大する（第２の課題）。
【００１３】
また、特許文献１に開示された従来技術では、測距用画像を構成する画素行の蓄積期間が非常に短く（先行例の場合、表示用画像に対して１／１０以下）、測距制御に使用するには信号量が少ない。そのため、精度の高い測距用画像を取得することができず、正確な焦点制御が困難である（第３の課題）。
【００１４】
そこで、本発明は、かかる課題に鑑み、精度の良好な測距用画像及び表示用画像を取得することが可能な固体撮像装置及び撮像装置を提供することを第１の目的とする。
【００１５】
また、安価かつ簡素な構造の固体撮像装置及び撮像装置を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明の固体撮像装置は、２次元状に配列された複数の画素と、前記画素の信号を伝達する信号線と、前記画素の行を列方向に走査し、前記信号線への信号の読み出しを行う前記画素の行を選択する走査回路とを備え、前記走査回路は、表示用画像を取得するために１行以上の前記画素の行を飛び越して走査する第１走査を行い、測距用画像を取得するために前記第１走査で走査されない前記画素の行のみを走査する第２走査を行うことを特徴とする。
【００１７】
これによって、表示用画像及び測距用画像は別々の画素の信号により構成されるため、測距用画像の読み出し行の走査タイミングと表示用画像のシャッター行の走査タイミングとでタイミングが重複しても、表示用画像について電荷の蓄積期間が短くならず、表示用画像に悪影響が与えられることはない。その結果、精度の良好な測距用画像及び表示用画像を取得することができる。
【００１８】
ここで、前記走査回路は、前記第１走査を行っている間に前記第２走査を行ってもよい。
【００１９】
これによって、表示用画像の読み出しと測距用画像の読み出しとを同時に実施できる。従って、測距用画像を読み出す期間を確保する必要がなくなり、フレームメモリに表示用画像を蓄積する必要がない。その結果、フレームメモリが不要となり、安価かつ簡素な構造の固体撮像装置を実現できる。
【００２０】
また、前記走査回路は、前記第１走査により１画像分の信号が前記信号線に読み出される期間が前記第２走査により複数画像分の信号が前記信号線に読み出される期間より長くなるように、前記第１走査及び第２走査を行ってもよい。
【００２１】
これにより、表示用画像を１枚出力させている間に測距用画像を複数枚出力させることができ、焦点制御の精度を改善することができる。
【００２２】
また、前記走査回路は、前記第１走査により複数画像分の信号が前記信号線に読み出された後で前記第２走査により１画像分の信号が前記信号線に読み出されるように、前記第１走査及び第２走査を行ってもよい。
【００２３】
これによって、測距用画像の蓄積期間を長くして測距用画像の信号量を増加させることができるため、焦点制御の精度を改善することができる。
【００２４】
また、本発明は、２次元状に配列された複数の画素と、前記画素の信号を伝達する信号線と、前記画素の行を列方向に走査し、前記信号線への信号の読み出しを行う前記画素の行を選択する走査回路とを備える固体撮像装置と、前記固体撮像装置から出力された測距用画像に基づいて光学レンズを制御し、前記光学レンズの焦点が前記画素上に形成されるように前記光学レンズの焦点調整を行う焦点制御手段とを備え、前記走査回路は、表示用画像を取得するために１行以上の前記画素の行を飛び越して走査する第１走査を行い、前記測距用画像を取得するために前記第１走査で走査されない前記画素の行のみを走査する第２走査を行う撮像装置とすることもできる。
【００２５】
これによって、正確な焦点制御が可能な撮像装置を実現できる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、一部の画素行を飛び越し走査して表示用画像が構成され、表示用画像で使用する画素行以外の画素行を走査して測距用画像が構成される。従って、得られる測距用画像と表示用画像とを時系列又は同時刻に取り扱うことが可能となる。よって、測距用画像を読み出す又は処理する時間を待たずして、表示用画像を取得することが可能となり、ＡＦ動作の高速化が可能となる。
【００２７】
また、フレームメモリが必要でなく、シャッター時間は表示用画像及び測距用画像それぞれで任意に決定することが可能である。従って、表示用画像の蓄積時間が測距用画像の読み出し時間と影響しあうことがなく、測距用画像の蓄積時間及び出力時のゲインを表示用画像とは分離して設定することが可能となるため、測距用画像の信号量を大きくし正確な焦点制御を行うことが出来る。
【００２８】
よって、自動焦点制御の速度を改善し、さらに自動焦点制御の精度を改善することが可能となり、カメラの自動焦点制御としての一般的なコントラスト検出方式と位相差検出方式より優れた特性を得ることが出来る。その結果、高速撮像および高精度な焦点制御が可能な固体撮像装置及び撮像装置を提供することが可能となり、実用的価値は極めて高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態における固体撮像装置及び撮像装置について、図面を参照しながら説明する。
【００３０】
（第１の実施形態）
図１は本実施形態に係る固体撮像装置の概略構成を示す図である。図１を用いて、本実施形態の固体撮像装置の構成と動作について説明する。
【００３１】
本実施形態に係る固体撮像装置は、表示用画像と測距用画像とを時分割して出力するものであって、撮像部１０１と、表示用画像垂直走査回路１０３と、測距用画像垂直走査回路１０４と、列アンプ１０７と、列ＡＤＣ１０８と、水平走査回路１０９と、ディジタル出力線１１０とを備える。
【００３２】
撮像部１０１は、２次元状に配列された複数の表示用画像画素１０２−１及び測距用画像画素１０２−２と、複数の第１垂直制御線１０５−１と、複数の第２垂直制御線１０５−２と、複数の垂直信号線１０６とから構成される。表示用画像画素１０２−１と測距用画像画素１０２−２とは構造的に区別されるものではない。第１垂直制御線１０５−１は表示用画像画素１０２−１の行を一括して制御する。第２垂直制御線１０５−２は測距用画像画素１０２−２の行を一括して制御する。垂直信号線１０６は、本発明の信号線の一例であり、第１垂直制御線１０５−１及び第２垂直制御線１０５−２の制御の結果として得られた各画素の信号を列方向（垂直方向）に伝達する。表示用画像画素１０２−１の各行は、列方向に測距用画像画素１０２−２の行を２つ挟んで配置される。
【００３３】
表示用画像垂直走査回路１０３及び測距用画像垂直走査回路１０４は、撮像部１０１の左右に配置され、画素の行を列方向に走査し、垂直信号線１０６への信号の読み出しを行う画素の行を選択する。具体的に、表示用画像垂直走査回路１０３は、第１垂直制御線１０５−１に電圧を印加し、本発明の第１走査としての表示用画像画素１０２−１の行の走査を行う。測距用画像垂直走査回路１０４は、第２垂直制御線１０５−２に電圧を印加し、本発明の第２走査としての測距用画像画素１０２−２の行の走査を行う。
【００３４】
列アンプ１０７は、垂直信号線１０６に現れた各画素行の信号を増幅する。
【００３５】
列ＡＤＣ１０８は、列アンプ１０７によって増幅された信号をディジタル化する。
【００３６】
水平走査回路１０９は、列アンプ１０７によって生成されたディジタル信号を画素列単位でディジタル出力線１１０に出力させる。
【００３７】
ディジタル出力線１１０は、本発明の信号線の一例であり、列ＡＤＣ１０８から出力されるディジタル信号を行方向（水平方向）に伝達する。
【００３８】
次に、本実施形態の固体撮像装置の表示用画像の出力動作について説明する。
【００３９】
まず、表示用画像を取得するために、表示用画像垂直走査回路１０３により列方向に表示用画像画素１０２−１が行単位で走査され、選択された表示用画像画素１０２−１が駆動される。具体的には、表示用画像垂直走査回路１０３から選択された画素行に第１垂直制御線１０５−１を介して選択的に電圧が供給され、表示用画像画素１０２−１の信号が垂直信号線１０６に読み出される。このとき、表示用画像垂直走査回路１０３は、測距用画像画素１０２−２の行を飛び越して列方向に走査する。なお、表示用画像垂直走査回路１０３による走査の飛び越し行数（飛び越し間隔）は特に２に制限されるものではない。
【００４０】
次に、表示用画像垂直走査回路１０３により選択された表示用画像画素１０２−１の信号は画素行単位で垂直信号線１０６に電圧信号として読み出され、列アンプ１０７で増幅される。その後、水平走査回路１０９により表示用画像画素１０２−１が列単位で走査され、選択された画素列の列ＡＤＣ１０８によってディジタル変換された信号が、ディジタル出力線１１０に順次出力される。
【００４１】
以上の動作によって、２次元状の表示用画像が出力される。
【００４２】
次に、本実施形態の固体撮像装置の測距用画像の出力動作について説明する。
【００４３】
まず、測距用画像を取得するために、測距用画像垂直走査回路１０４により列方向に測距用画像画素１０２−２が行単位で走査され、選択された測距用画像画素１０２−２が駆動される。具体的には、測距用画像垂直走査回路１０４から選択された画素行に第２垂直制御線１０５−２を介して選択的に電圧が供給され、測距用画像画素１０２−２の信号が垂直信号線１０６に読み出される。このとき、測距用画像垂直走査回路１０４は、表示用画像画素１０２−１の行を飛び越して列方向に走査し、表示用画像垂直走査回路１０３で走査されない画素行のみが走査される。なお、測距用画像垂直走査回路１０４による走査において、表示用画像垂直走査回路１０３で走査されない画素行の全てではなく、表示用画像垂直走査回路１０３で走査されない画素行の一部が部分的に選択されてもよい。
【００４４】
次に、測距用画像垂直走査回路１０４により選択された測距用画像画素１０２−２の信号は画素行単位で垂直信号線１０６に電圧信号として読み出され、列アンプ１０７で増幅される。その後、水平走査回路１０９により測距用画像画素１０２−２が列単位で走査され、選択された画素列の列ＡＤＣ１０８によってディジタル変換された信号が、ディジタル出力線１１０に順次出力される。
【００４５】
以上の動作によって、２次元状の測距用画像が出力される。
【００４６】
図２Ａ〜図２Ｃは本実施形態に係る固体撮像装置において表示用画像及び測距用画像を構成する画素行の信号が時間経過と共に出力される様子を説明するための図である。なお、図２Ａ〜図２Ｃにおいて、横軸は時間を示し、縦軸は０行からＮ（撮像部１０１の画素行数）行までの画素行を示している。本実施形態に係る固体撮像装置において、表示用画像を構成する画素行以外の画素行で測距用画像が構成され、表示用画像の画素行と測距用画像の画素行とは同一行ではない。しかし、図２Ａ〜図２Ｃにおいて、表示用画像の画素行と測距用画像の画素行とは区別されず簡略化して示されている。なお、測距用画像画素１０２−２の走査の開始行及び終了行の範囲は図２Ａ〜図２Ｃに限定されない。
【００４７】
図２Ａ〜図２Ｃに示される信号出力のいずれにおいても、表示用画像の読み出し動作と測距用画像の読み出し動作とが時分割で行われている。従って、表示用画像垂直走査回路１０３による画素行の走査が行われた後で測距用画像垂直走査回路１０４による画素行の走査が行われる、又は測距用画像垂直走査回路１０４による画素行の走査が行われた後で表示用画像垂直走査回路１０３による画素行の走査が行われる。その結果、表示用画像が出力された後に測距用画像が出力される、又は測距用画像が出力された後に表示用画像が出力される。
【００４８】
図２Ａに示される信号出力において、表示用画像の出力及び測距用画像の出力がそれぞれ１画像期間で行われる。ただし、この場合、測距用画像は信号処理期間及び焦点距離制御期間で出力され、表示されない。
【００４９】
図２Ｂに示される信号出力において、表示用画像及び測距用画像が高速で読み出され、１画像期間内に表示用画像及び測距用画像の出力が合わせて行われる。
【００５０】
図２Ｃに示される信号出力において、１画像期間の間隔が不等長とされ、表示用画像の出力には１画像期間が確保されるが、測距用画像は高速で読み出され、１画像期間以下で行われる。表示用画像が出力される間隔を短くし、連写性能を上げたい場合などに有効である。
【００５１】
以上のように、本実施形態に係る固体撮像装置及びその駆動方法によれば、測距用画像を構成する測距用画像画素１０２−２は表示用画像を構成する表示用画像画素１０２−１とは別に設けられ、測距用画像画素１０２−２及び表示用画像画素１０２−１は独立に駆動される。従って、測距用画像の読み出し行の走査タイミングと表示用画像のシャッター行の走査タイミングとでタイミングが重複しても、表示用画像について電荷の蓄積期間が短くならず、表示用画像に悪影響が与えられることはない。その結果、精度の良好な測距用画像及び表示用画像を取得することができる。
【００５２】
（第２の実施形態）
図３は本実施形態に係る固体撮像装置の概略構成を示す図である。図３を用いて、本実施形態の固体撮像装置の構成と動作について説明する。
【００５３】
本実施形態に係る固体撮像装置は、表示用画像の出力と同時に測距用画像の読み出しを実施するものであって、撮像部２０１と、表示用画像垂直走査回路２０３と、測距用画像垂直走査回路２０４と、第１列アンプ２０７−１と、第２列アンプ２０７−２と、第１列ＡＤＣ２０８−１と、第２列ＡＤＣ２０８−２と、第１水平走査回路２０９−１と、第２水平走査回路２０９−２と、第１ディジタル出力線２１０−１と、第２ディジタル出力線２１０−２とを備える。
【００５４】
撮像部２０１は、２次元状に配列された複数の表示用画像画素２０２−１及び測距用画像画素２０２−２と、複数の第１垂直制御線２０５−１と、複数の第２垂直制御線２０５−２と、複数の第１垂直信号線２０６−１及び第２垂直信号線２０６−２とから構成される。表示用画像画素２０２−１と測距用画像画素２０２−２とは構造的に区別されるものではない。第１垂直制御線２０５−１は表示用画像画素２０２−１の行を一括して制御する。第２垂直制御線２０５−２は、測距用画像画素２０２−２の行を一括して制御する。第１垂直信号線２０６−１は、本発明の信号線の一例であり、第１垂直制御線２０５−１の制御の結果として得られた各表示用画像画素２０２−１の信号を伝達する。第２垂直信号線２０６−２は、本発明の信号線の一例であり、第２垂直制御線２０５−２の制御の結果として得られた各測距用画像画素２０２−２の信号を伝達する。表示用画像画素２０２−１の各行は、列方向に測距用画像画素２０２−２の行を２つ挟んで配置される。
【００５５】
表示用画像垂直走査回路２０３及び測距用画像垂直走査回路２０４は、撮像部２０１の左右に配置され、画素の行を列方向に走査し、第１垂直信号線２０６−１及び第２垂直信号線２０６−２への信号の読み出しを行う画素の行を選択する。具体的に、表示用画像垂直走査回路２０３は、第１垂直制御線２０５−１に電圧を印加し、本発明の第１走査としての表示用画像画素２０２−１の行の走査を行う。測距用画像垂直走査回路２０４は、第２垂直制御線２０５−２に電圧を印加し、本発明の第２走査としての測距用画像画素２０２−２の行の走査を行う。
【００５６】
第１列アンプ２０７−１は、第１垂直信号線２０６−１に現れた各表示用画像画素２０２−１の行の信号を増幅する。同様に、第２列アンプ２０７−２は、第２垂直信号線２０６−２に現れた各測距用画像画素２０２−２の行の信号を増幅する。
【００５７】
第１列ＡＤＣ２０８−１は、第１列アンプ２０７−１によって増幅された信号をディジタル化する。同様に、第２列ＡＤＣ２０８−２は、第２列アンプ２０７−２によって増幅された信号をディジタル化する。
【００５８】
第１水平走査回路２０９−１は、第１列ＡＤＣ２０８−１によって生成されたディジタル信号を画素列単位で第１ディジタル出力線２１０−１に出力させる。同様に、第２水平走査回路２０９−２は、第２列ＡＤＣ２０８−２により生成されたディジタル信号を画素列単位で第２ディジタル出力線２１０−２に出力させる。
【００５９】
第１ディジタル出力線２１０−１は、本発明の信号線の一例であり、第１列ＡＤＣ２０８−１から出力されるディジタル信号を行方向に伝達する。同様に、第２ディジタル出力線２１０−２は、本発明の信号線の一例であり、第２列ＡＤＣ２０８−２から出力されるディジタル信号を行方向に伝達する。
【００６０】
なお、表示用画像と測距用画像とは、上下の２出力経路で出力されるとしたが、出力の方向及び出力経路数はこれに限定されるものではない。
【００６１】
次に、本実施形態に係る固体撮像装置の表示用画像の出力動作について説明する。
【００６２】
まず、表示用画像を取得するために、表示用画像垂直走査回路２０３により列方向に表示用画像画素２０２−１が行単位で走査され、選択された表示用画像画素２０２−１が駆動される。具体的には、表示用画像垂直走査回路２０３から選択された画素行に第１垂直制御線２０５−１を介して選択的に電圧が供給され、表示用画像画素２０２−１の信号が第１垂直信号線２０６−１に読み出される。このとき、表示用画像垂直走査回路２０３は、測距用画像画素２０２−２の行を飛び越して列方向に走査する。なお、表示用画像垂直走査回路１０３による走査の飛び越し行数（飛び越し間隔）は特に２に制限されるものではない。
【００６３】
次に、表示用画像垂直走査回路２０３により選択された表示用画像画素２０２−１の信号は画素行単位で第１垂直信号線２０６−１に電圧信号として読み出され、第１列アンプ２０７−１で増幅される。その後、第１水平走査回路２０９−１により表示用画像画素２０２−１が列単位で走査され、選択された画素列の第１列ＡＤＣ２０８−１によってディジタル変換された信号が、第１ディジタル信号線２１０−１に順次出力される。
【００６４】
以上の動作によって、２次元状の表示用画像が出力される。
【００６５】
次に、本実施形態の固体撮像装置の測距用画像の出力動作について説明する。
【００６６】
まず、測距用画像を取得するために、測距用画像垂直走査回路２０４により列方向に測距用画像画素２０２−２が行単位で走査され、選択された測距用画像画素２０２−２が駆動される。具体的には、測距用画像垂直走査回路２０４から選択された画素行に第２垂直制御線２０５−２を介して選択的に電圧が供給され、測距用画像画素２０２−２の信号が第２垂直信号線２０６−２に読み出される。このとき、測距用画像垂直走査回路２０４は表示用画像画素２０２−１の行を飛び越して列方向に走査し、表示用画像垂直走査回路２０３で走査されない画素行のみが走査される。なお、測距用画像垂直走査回路２０４による走査において、表示用画像垂直走査回路２０３で走査されない画素行の全てではなく、表示用画像垂直走査回路２０３で走査されない画素行の一部が部分的に選択されてもよい。
【００６７】
次に、測距用画像垂直走査回路２０４により選択された測距用画像画素２０２−２の信号は画素行単位で第２垂直信号線２０６−２に電圧信号として読み出され、第２列アンプ２０７−２で増幅される。その後、第２水平走査回路２０９−２により測距用画像画素２０２−２が列単位で走査され、選択された画素列の第２列ＡＤＣ２０８−２によってディジタル変換された信号が、第２ディジタル信号線２１０−２に順次出力される。
【００６８】
以上の動作によって、２次元状の測距用画像が出力される。
【００６９】
なお、本実施形態の固体撮像装置では、表示用画像画素２０２−１と第１垂直信号線２０６−１との間、及び測距用画像画素２０２−２と第２垂直信号線２０６−２との間にそれぞれスイッチを設け、これを外部より制御することで表示用画像画素２０２−１から第１垂直信号線２０６−１に信号を読み出すか否かが制御され、かつ測距用画像画素２０２−２から第２垂直信号線２０６−２に信号を読み出すか否かが制御されても良い。
【００７０】
図４Ａ及び図４Ｂは、本実施形態に係る固体撮像装置において表示用画像及び測距用画像を構成する画素行の信号が時間経過と共に出力される様子を説明するための図である。なお、図４において、横軸は時間を示し、縦軸は０行からＮ（撮像部２０１の画素行数）行までの画素数を示している。本実施形態に係る固体撮像装置において、表示用画像を構成する画素行以外の画素行で測距用画像が構成され、表示用画像の画素行と測距用画像の画素行とは同一行ではない。しかし、図４Ａ及び図４Ｂにおいて、表示用画像の画素行と測距用画像の画素行とは区別されず簡略化して示されている。なお、測距用画像画素２０２−２の走査の開始行及び終了行の範囲、並びに測距用画像の出力回数、画素領域及び画素領域の変化については図４Ａ及び図４Ｂに限定されない。
【００７１】
図４Ａ及び図４Ｂに示される信号出力のいずれにおいても、表示用画像の読み出し動作と測距用画像の読み出し動作とが並行して行われている。従って、表示用画像垂直走査回路２０３による画素行の走査が行われている間に測距用画像垂直走査回路２０４による画素行の走査が行われる。
【００７２】
図４Ａに示される信号出力において、表示用画像を構成する信号と測距用画像を構成する信号とは同じ画素領域の信号であり、表示用画像垂直走査回路２０３による画素行の走査が１回行われている間に測距用画像垂直走査回路２０４による画素行の走査が１回行われる。その結果、表示用画像及び測距用画像は同時期に１枚ずつ出力される。
【００７３】
図４Ｂに示される信号出力において、表示用画像を構成する信号と測距用画像を構成する信号とは異なる画素領域の信号であり、表示用画像垂直走査回路２０３による走査により１画像分の信号が第１垂直信号線２０６−１に読み出される期間は測距用画像垂直走査回路２０４による走査により複数画像分の信号が第２垂直信号線２０６−２に読み出される期間より長い。その結果、１つの表示用画像が出力される１画像期間に測距用画像は複数枚出力される。
【００７４】
なお、本実施形態に係る固体撮像装置では、１画像期間ごとに測距用画像を構成する信号として異なる画素領域の信号を出力させ、つまり信号出力をさせる測距用画像画素の範囲（画素行の範囲）を変化させ、所定の１画像期間においては撮像部２０１の上側の測距用画像画素から信号を出力させ、別の１画像期間においては撮像部２０１の下側の測距用画像画素から信号を出力させるなど、焦点制御が必要な領域を変化させることができる。
【００７５】
また、本実施形態に係る固体撮像装置では、１画像期間内に複数枚出力される測距用画像は同じ画素領域の信号により構成されるとした。しかし、１画像期間内で複数枚出力される測距用画像は異なる画素領域の信号により構成されてもよい。この場合、該複数枚出力される画素領域は連続する領域であることは特に必要としない。
【００７６】
以上のように、本実施形態に係る固体撮像装置及びその駆動方法によれば、表示用画像を構成する画素行以外の画素行で測距用画像が構成されており、表示用画像の読み出しと測距用画像の読み出しとが同時に実施され、表示用画像の出力と共に測距用画像が読み出される。これにより、測距用画像を複数枚出力し、かつ領域を変化させることで、焦点制御の精度が改善すると共に、あたかも並列で複数領域の焦点制御を実施しているような状態を実現することができる。
【００７７】
また、本実施形態に係る固体撮像装置及びその駆動方法によれば、表示用画像の読み出しと測距用画像の読み出しとが同時に実施される。従って、測距用画像を読み出す期間を確保する必要がなくなり、フレームメモリに表示用画像を蓄積する必要がない。その結果、フレームメモリが不要となり、安価かつ簡素な構造の固体撮像装置を実現できる。
【００７８】
（第３の実施形態）
図５は本実施形態に係る固体撮像装置の概略構成を示す図である。以下、第１の実施形態の固体撮像装置と異なる点を中心に説明する。
【００７９】
本実施形態の固体撮像装置は、測距用画像読み出し領域３２０が設定され、測距用画像読み出し領域３２０の測距用画像画素１０２−２の信号を増幅するゲインを選択的に変化させ、測距用画像のゲインのみを上げることが可能な構成を有するという点で第１の実施形態の固体撮像装置と異なる。
【００８０】
具体的には、本実施形態の固体撮像装置は、測距用画像読み出し領域３２０の画素列に対応して設けられた列アンプ１０７又は列ＡＤＣ１０８と接続され、該列アンプ１０７又は列ＡＤＣ１０８にゲイン切り替え信号を供給する信号線３２１が新たに設けられているという点で異なる。列アンプ１０７又は列ＡＤＣ１０８は、ゲイン切り替え信号の入力に応じて、列アンプゲイン又はディジタルゲインを変化させる。
【００８１】
さらに、本実施形態の固体撮像装置は、水平走査回路３０９が測距用画像読み出し領域３２０の画素列の信号のみを選択的にディジタル出力線１１０に出力させることが可能な構成を有するという点でも異なる。
【００８２】
以上のように本実施形態に係る固体撮像装置及びその駆動方法によれば、測距用画像を構成する画素を規定する測距用画像読み出し領域３２０の信号量を選択的に増加させることができ、焦点制御の精度を改善することができる。
【００８３】
（第４の実施形態）
本実施形態の固体撮像装置は、表示用画像垂直走査回路１０３及び測距用画像垂直走査回路１０４が表示用画像を複数枚（少なくとも２枚）出力させた後に測距用画像を１枚出力させる構成を有するという点で第１の実施形態の固体撮像装置と異なる。
【００８４】
図６は、本実施形態に係る固体撮像装置において表示用画像及び測距用画像を構成する画素行の信号が時間経過と共に出力される様子を説明するための図である。なお、図６において、横軸は時間を示し、縦軸は０行からＮ（撮像部行数）行までの画素数を示している。本実施形態に係る固体撮像装置において、表示用画像を構成する画素行以外の画素行で測距用画像が構成され、表示用画像の画素行と測距用画像の画素行とは同一行ではない。しかし、図６において、表示用画像の画素行と測距用画像の画素行とは区別されず簡略化して示されている。
【００８５】
図６に示される信号出力において、表示用画像を構成する信号と測距用画像を構成する信号とは異なる画素領域の信号であり、表示用画像垂直走査回路２０３による画素行の走査で複数画像分（少なくとも２画像分）の信号が垂直信号線１０６に読み出された後で測距用画像垂直走査回路２０４による画素行の走査により１画像分の信号が垂直信号線１０６に読み出される。その結果、表示用画像が複数枚（少なくとも２枚）出力された後で測距用画像が１枚出力される。
【００８６】
以上のように本実施形態に係る固体撮像装置及びその駆動方法によれば、測距用画像の蓄積期間が２倍（本例の場合）以上となることによって測距用画像の信号量を増加できるため、焦点制御の精度を改善することができる。
【００８７】
（第５の実施形態）
図７は、本実施形態に係るカメラシステム（撮像装置）の構成を示す図である。
【００８８】
本実施形態のカメラシステムは、光学レンズなどのレンズ系１００１と、第１〜第４の実施形態の固体撮像装置１００２と、画像信号処理回路１００３と、焦点制御モータ１００５と、モータ駆動回路１００６と、記録媒体１００７とを備える。
【００８９】
本実施形態のカメラシステムでは、レンズ系１００１で集光された被写体像は固体撮像装置１００２に結像する。固体撮像装置１００２は固体撮像装置駆動回路からの駆動パルスによって駆動され、固体撮像装置１００２から得られた表示用画像及び測距用画像を形成する信号は画像信号処理回路１００３に入力される。そして、画像信号処理回路１００３は、表示用画像を形成する信号と、測距用画像を形成する信号とを分離すると共に、表示用画像及び測距用画像を形成する。
【００９０】
画像信号処理回路１００３は、表示用画像に対して表示用画像に適した画像処理、例えば色温度変換及び欠陥補正などを行い、記録媒体１００７に転送及び記録する。また、画像信号処理回路１００３は、固体撮像装置１００２から出力された測距用画像に基づいてレンズ系１００１を制御し、レンズ系１００１の焦点が固体撮像装置１００２の画素上に形成されるようにレンズ系１００１の焦点調整を行う。具体的に、画像信号処理回路１００３は、測距用画像に基づいて焦点を合わせる対象物を認識し、その対象物に対して輪郭抽出及びエッジ周波数抽出を行い、焦点認識を行う。そして、画像信号処理回路１００３は、焦点認識の結果に応じてレンズ系１００１の焦点を変化させるべく、モータ駆動回路１００６へ信号を出力する。モータ駆動回路１００６は、画像信号処理回路１００３から信号を受け、焦点制御モータ１００５へ制御信号を伝達することによって、レンズ系１００１の焦点調整を実施する。
【００９１】
固体撮像装置１００２が第３及び第４の実施形態に係るものである場合、画像信号処理回路１００３は、さらに、測距用画像の解析を実施する。解析の結果として、焦点制御の精度を改善する必要がある等と判断された場合には、第３及び第４の実施形態に係る駆動方法に従って固体撮像装置１００２が駆動されるように固体撮像装置駆動回路が制御される。画像信号処理回路１００３の測距用画像の解析は、特に輝度情報、電圧振幅、及び画像のコントラストなどに基づいて測距用画像として精度が得られるか否かを判断することにより行われる。
【００９２】
以上のように本実施形態のカメラシステムによれば、精度の良好な測距用画像及び表示用画像を取得することが可能な固体撮像装置が備えられるので、正確な焦点制御を実現することができる。
【００９３】
（第６の実施形態）
図８は、本実施形態によるカメラシステムの構成を示す図である。以下、第５の実施形態のカメラシステムと異なる点を中心に説明する。
【００９４】
本実施形態のカメラシステムは、レンズ系１００１と、第１〜第４の実施形態の固体撮像装置１００２と、画像信号処理回路２００３と、焦点認識処理回路２００４と、焦点制御モータ１００５と、モータ駆動回路１００６と、記録媒体１００７とを備える。なお、焦点認識処理回路２００４は、画像信号処理回路２００３と一体化されていても良い。
【００９５】
本実施形態のカメラシステムでは、固体撮像装置１００２から得られた表示用画像を形成する信号は画像信号処理回路２００３に入力され、画像信号処理回路１００３は表示用画像を形成する。画像信号処理回路２００３は、表示用画像に対して表示用画像に適した画像処理、例えば色温度変換及び欠陥補正などを行い、記録媒体１００７に転送及び記録する。
【００９６】
一方、固体撮像装置１００２から得られた測距用画像を形成する信号は焦点認識処理回路２００４に入力される。焦点認識処理回路２００４は、固体撮像装置１００２から出力された測距用画像に基づいてレンズ系１００１を制御し、レンズ系１００１の焦点が固体撮像装置１００２の画素上に形成されるようにレンズ系１００１の焦点調整を行う。具体的に、焦点認識処理回路２００４は、測距用画像に基づいて焦点を合わせる対象物を認識し、その対象物に対して輪郭抽出及びエッジ周波数抽出を行い、焦点認識を行う。そして、焦点認識処理回路２００４は、焦点認識の結果に応じて焦点を変化させるべく、モータ駆動回路１００６へ信号を出力する。
【００９７】
以上のように本実施形態のカメラシステムによれば、固体撮像装置１００２からは表示用画像と測距用画像とが同時に出力され、画像信号処理回路２００３及び焦点認識処理回路２００４のそれぞれに表示用画像及び測距用画像が個別に入力される。従って、焦点制御を独立して実施できるため、画像信号処理からの影響なく高速で焦点制御を実施できる。
【００９８】
以上、第１〜第６までの実施形態に係る固体撮像装置及びその駆動方法、並びにカメラシステムは以下の効果を備えている。
【００９９】
まず、一般的に、カメラシステムの自動焦点制御（Ａｕｔｏ  Ｆｏｃｕｓｉｎｇ：以下ＡＦ）はコントラスト検出方式と位相差検出方式がある。
【０１００】
ここで、図９Ａ、図９Ｂ及び図９Ｃを用いてコントラスト検出方式を説明し、図１０を用いて位相差検出方式について説明する。
【０１０１】
図９Ａは、被写体４００、レンズ４０１及びカメラ４０２の関係を示す図である。図９Ｂは、レンズ４０１位置の変化に伴いカメラ４０２における被写体４００の画像の輪郭成分の周波数が変化する様子を示す図である。図９Ｃは、レンズ４０１位置の変化に伴いカメラ４０２における被写体４００の画像の輪郭成分が変化する様子を示す図である。図１０は、被写体、レンズ、ピント画、ＡＦセンサ及びＡＦセンサの出力の関係を示す図である。
【０１０２】
なお、図９Ｃ（ａ）は図９Ｂにおいてレンズ位置がａに示される位置にあるときのカメラ４０２の画像の輪郭成分であり図９Ｃ（ｂ）は図９Ｂにおいてレンズ位置がｂに示される位置にあるときのカメラ４０２の画像の輪郭成分であり、図９Ｃ（ｃ）は図９Ｂにおいてレンズ位置がｃに示される位置にあるときのカメラ４０２の画像の輪郭成分であり、図９Ｃ（ｄ）は図９Ｂにおいてレンズ位置がｄに示される位置にあるときのカメラ４０２の画像の輪郭成分であり、図９Ｃ（ｅ）は図９Ｂにおいてレンズ位置がｄに示される位置にあるときのカメラ４０２の画像の輪郭成分である。
【０１０３】
コントラスト検出方式と呼ばれる方式は、固体撮像装置から得られた画像の輪郭抽出を行い、その輪郭情報の周波数成分が最も高くなった点を合焦点とするよう光学系を制御する方式であり、図９Ａ、図９Ｂ及び図９Ｃに示されるように、測距用画像（画像の任意の領域を指定することも含む）を取得し、焦点を合わせたい領域の物体の輪郭が最大の周波数成分が得られるよう光学系を制御するものである。例えば、合焦点を通り越すまでレンズ位置が所定の向きに変化され（図９Ｃ（ａ）〜図９Ｃ（ｄ））、その後にレンズ位置を所定の向きとは逆の向きに戻す動作が行われてレンズ位置が決定される（図９Ｃ（ｅ））。
【０１０４】
また、位相差検出方式と呼ばれる方式では、図１０に示されるように、固体撮像装置とは別の専用センサ（以下ＡＦセンサＡ及びＢ）が具備され、光学系から得られた光が２分してＡＦセンサＡ及びＢに入力され、入力された被写体像の期待位置に対しての差分距離によって焦点位置が検出され、差分距離が０となるよう光学系が制御される。この方式では、被写体像の基準点に対する焦点位置で合焦（図１０（ａ））、前ピン（図１０（ｂ））及び後ピン（図１０（ｃ））を即座に判定可能である。しかしながら、両方式とも以下のようなメリット及びデメリットが存在する。
【０１０５】
すなわち、コントラストＡＦ方式では、ＡＦセンサを配置する必要がないため、小型化に向いているという長所がある。しかし、固体撮像装置からの画像情報で合焦判断を実施するため、画像処理に時間が必要となり合焦に比較的時間が必要になるという課題がある。さらに、光学系の焦点情報の初期状態が検出できないため、焦点位置を前後に変化させてみる必要があり、合焦に比較的時間がかかるという課題を有している。
【０１０６】
また、位相差検出方式では、光学系の焦点情報の初期状態が検出できるため、焦点位置を前及び後のどちらに動かせばいいかが瞬時に判断できる。このため比較的合焦に必要な時間が短いという利点がある。しかし、一方では、ＡＦセンサを固体撮像装置とは別に配置する必要があり、比較的小型化しにくいという課題を有している。
【０１０７】
これに対し、上記実施の形態の固体撮像装置では、表示用画像を形成する信号と同じ蓄積期間の信号を、測距用画像を形成する信号として使用することにより、表示用画像の取得時期と同時期の測距情報を得ることができるため、究極のリアルタイム焦点制御が可能となる。
【０１０８】
また、上記実施の形態の固体撮像装置では、表示用画像の蓄積時間と測距用画像の蓄積時間とを独立で制御可能であるため、測距用画像の出力が表示用画像に影響することを防ぐことができる。
【０１０９】
また、上記実施の形態の固体撮像装置では、表示用画像の信号から表示用画像を構成した後に測距用画像の信号が出力されるよう、両画像の信号を時分割で出力させることができるため、固体撮像装置内で同じ出力経路を使用して両画像の信号を出力させることができ、固体撮像装置内の回路面積を減らすことができる。
【０１１０】
また、上記実施の形態の固体撮像装置では、固体撮像装置から出力された信号の処理系も表示用画像の信号と測距用画像の信号とで同じ出力経路を兼用できるため、焦点制御速度と共に、カメラシステムの小型化の両立を図ることができる。
【０１１１】
また、上記実施の形態の固体撮像装置では、表示用画像の信号が読み出されると同時に測距用画像の信号が読み出され、それぞれの画像構成が同時刻に実施できるよう信号を出力させることができるため、非常に高精度なリアルタイム焦点制御を行うことができ、最短の時間で表示用画像取得のための焦点制御を行うことができる。
【０１１２】
また、上記実施の形態の固体撮像装置では、１枚分の表示用画像の信号を出力させる期間に複数枚の画像分の測距用画像の信号を出力させ、測距用画像の信号のみ増幅率を変化させるよう構成することができる。表示用画像を１画像取得する間に測距用画像を複数枚取得するような高精度焦点制御が必要である場合、測距用画像の信号の蓄積時間が表示用画像に対して短くなり、測距用画像の信号が小さくなり焦点制御の精度が下がる場合がある。しかし、上記実施の形態の固体撮像装置では、測距信号読み出し部分のみ出力系の増幅率を変えることにより、焦点制御の精度を改善することができる。
【０１１３】
また、上記実施の形態の固体撮像装置では、複数枚の表示用画像を出力する期間に１枚の測距用画像を出力させ、測距用画像の信号の蓄積時間を増加させることができるため、測距用画像の信号の信号量を増加させ、焦点制御の精度を改善することができる。
【０１１４】
また、上記実施の形態の固体撮像装置では、固体撮像装置から得られた測距用画像の信号を利用して表示用画像取得のための自動焦点制御が行われる。従って、自動焦点制御の速度を改善し、さらに自動焦点制御の精度を改善することが可能なカメラシステムを得ることができる。
【０１１５】
以上、本発明の固体撮像装置及び撮像装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲内で当業者が思いつく各種変形を施したものも本発明の範囲内に含まれる。
【０１１６】
例えば、上記実施形態では、垂直信号線への信号の読み出しを行う画素の行を選択する走査回路は、表示用画像垂直走査回路及び測距用画像垂直走査回路の２つから構成されるとした。しかし、固体撮像装置には１つの走査回路のみが設けられ、１つの走査回路が測距用画像画素及び表示用画像画素の行のそれぞれを選択できる機能を備えていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１７】
本発明は、固体撮像装置及び撮像装置に利用でき、特にディジタルスチルカメラ、ムービー、監視用カメラ、監視システム、並びに医療分野、航空写真及び宇宙写真用途のカメラ及び撮像装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置の概略構成を示す図である。
【図２Ａ】本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置において画素行の信号が時間経過と共に出力される様子を説明するための図である。
【図２Ｂ】本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置において画素行の信号が時間経過と共に出力される様子を説明するための図である。
【図２Ｃ】本発明の第１の実施形態に係る固体撮像装置において画素行の信号が時間経過と共に出力される様子を説明するための図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る固体撮像装置の概略構成を示す図である。
【図４Ａ】本発明の第２の実施形態に係る固体撮像装置において画素行の信号が時間経過と共に出力される様子を説明するための図である。
【図４Ｂ】本発明の第２の実施形態に係る固体撮像装置において画素行の信号が時間経過と共に出力される様子を説明するための図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る固体撮像装置の概略構成を示す図である。
【図６】本発明の第４の実施形態に係る固体撮像装置において画素行の信号が時間経過と共に出力される様子を説明するための図である。
【図７】本発明の第５の実施形態に係るカメラシステムの構成を示す図である。
【図８】本発明の第６の実施形態に係るカメラシステムの構成を示す図である。
【図９Ａ】被写体、レンズ及びカメラの関係を示す図である。
【図９Ｂ】コントラスト検出方式において、レンズ位置の変化に伴いカメラにおける被写体の画像の輪郭成分の周波数が変化する様子を示す図である。
【図９Ｃ】コントラスト検出方式において、レンズ位置の変化に伴いカメラにおける被写体の画像の輪郭成分が変化する様子を示す図である。
【図１０】位相差検出方式において、被写体、レンズ、ピント画、ＡＦセンサ及びＡＦセンサ出力の関係を示す図である。
【図１１】従来のＣＭＯＳ型固体撮像装置（イメージセンサ）の撮像動作を示す概略図である。
【図１２】特許文献１に係るＣＭＯＳ型固体撮像装置の測距用画像の出力動作を示す図である。
【符号の説明】
【０１１９】
１０１、２０１    撮像部
１０２−１、２０２−１    表示用画像画素
１０２−２、２０２−２    測距用画像画素
１０３、２０３    表示用画像垂直走査回路
１０４、２０４    測距用画像垂直走査回路
１０５−１、２０５−１    第１垂直制御線
１０５−２、２０５−２    第２垂直制御線
１０６    垂直信号線
１０７    列アンプ
１０８    列ＡＤＣ
１０９、３０９    水平走査回路
１１０    ディジタル出力線
２０６−１    第１垂直信号線
２０６−２    第２垂直信号線
２０７−１    第１列アンプ
２０７−２    第２列アンプ
２０８−１    第１列ＡＤＣ
２０８−２    第２列ＡＤＣ
２０９−１    第１水平走査回路
２０９−２    第２水平走査回路
２１０−１    第１ディジタル出力線
２１０−２    第２ディジタル出力線
３２０    測距用画像読み出し領域
３２１    信号線
４００    被写体
４０１    レンズ
４０２    カメラ
１００１    レンズ系
１００２    固体撮像装置
１００３、２００３    画像信号処理回路
１００５    焦点制御モータ
１００６    モータ駆動回路
１００７    記録媒体
２００４    焦点認識処理回路
３００１、５００１    実線
３００２    破線
３００３    露光期間
３００４    １画像期間
３００５    余剰期間
５００２    期間
【図１】
2010074243.tif 000003
【図２Ａ】
2010074243.tif 000004
【図２Ｂ】
2010074243.tif 000005
【図２Ｃ】
2010074243.tif 000006
【図３】
2010074243.tif 000007
【図４Ａ】
2010074243.tif 000008
【図４Ｂ】
2010074243.tif 000009
【図５】
2010074243.tif 000010
【図６】
2010074243.tif 000011
【図７】
2010074243.tif 000012
【図８】
2010074243.tif 000013
【図９Ａ】
2010074243.tif 000014
【図９Ｂ】
2010074243.tif 000015
【図９Ｃ】
2010074243.tif 000016
【図１０】
2010074243.tif 000017
【図１１】
2010074243.tif 000018
【図１２】
2010074243.tif 000019