(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換素子を有する画素が複数、一列に配置されたセンサアレイの一対から構成されるラインセンサを有する焦点検出センサであって、
前記センサアレイに配置される複数の画素が、
電荷蓄積期間に前記光電変換素子で生成された電荷を対応するメモリ手段に転送し、該メモリ手段で前記電荷を積分する構成を有する第１タイプの画素と、
前記電荷蓄積期間に前記光電変換素子で生成された電荷は、前記電荷蓄積期間の終了までメモリ手段に転送せずに画素で積分し、前記電荷蓄積期間が終わると対応するメモリ手段に転送する第２タイプの画素と、
を有し、
前記焦点検出センサはさらに、
前記第１タイプの画素のメモリ手段での積分値が所定値に達したかどうかを検出する検出手段と、
前記ラインセンサの動作を制御する制御手段を有し、
前記制御手段は、
前記センサアレイにおける電荷蓄積期間を開始させた後、前記検出手段により前記第１タイプの画素のメモリ手段での積分値が所定値に達したことが検出されると、前記電荷蓄積期間を終了させ、前記第２タイプの画素で積分された電荷を対応するメモリ手段に転送させることを特徴とする焦点検出センサ。
【請求項２】
前記焦点検出センサが、前記第１タイプの画素からなるセンサアレイの一対からなる第１タイプのラインセンサと、前記第２タイプの画素からなるセンサアレイの一対からなる第２タイプのラインセンサとを有し、
前記第１タイプのラインセンサと、前記第２タイプのラインセンサとが隣接配置されることを特徴とする請求項１記載の焦点検出センサ。
【請求項３】
前記焦点検出センサが、前記第１タイプの画素からなるセンサアレイの一対からなる第１タイプのラインセンサと、前記第２タイプの画素からなるセンサアレイの一対からなる第２タイプのラインセンサとを有し、
前記第１タイプのラインセンサを構成する一対のラインセンサの中心間距離が、前記第２タイプのラインセンサを構成する一対のラインセンサの中心間距離よりも短く、かつ前記第１タイプのラインセンサと前記第２タイプのラインセンサとが、前記焦点検出センサの光学系の視野において同じ領域に投影されるように配置されることを特徴とする請求項１記載の焦点検出センサ。
【請求項４】
前記ラインセンサが、前記第１タイプの画素と前記第２タイプの画素とが交互に配置されたセンサアレイの一対から構成されることを特徴とする請求項１記載の焦点検出センサ。
【請求項５】
前記制御手段は、前記電荷蓄積期間において、前記第２タイプの画素のメモリ手段をリセットする信号を継続して出力することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の焦点検出センサ。
【請求項６】
撮像レンズから入射した光束を受光するように配置された請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の焦点検出センサと、
前記電荷蓄積期間が終了したラインセンサの前記第１タイプの画素のメモリ手段から信号を読み出して生成した像信号と、前記第２タイプの画素のメモリ手段から信号を読み出して生成した像信号とから前記撮像レンズのデフォーカス量を算出する算出手段と、
前記デフォーカス量に基づいて前記撮像レンズを駆動するレンズ駆動手段とを有することを特徴とする光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動焦点検出に用いられる焦点検出センサ及び、焦点検出センサを用いた光学機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光電変換素子を有する焦点検出センサで検出した被写体の焦点検出状態に応じて撮像レンズの合焦距離を調整し、自動的に被写体に合焦させるオートフォーカス（以下ＡＦ）機能を有する撮像装置等が知られている。さらに、焦点検出センサが有する光電変換素子の電荷蓄積時間や出力ゲインを、被写体の明るさやコントラストに応じて制御することも知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、複数の光電変換素子（画素）からなるラインセンサを用いる焦点検出センサにおいて、ラインセンサを複数の領域に分割し、領域ごとに画素信号の最大値と最小値の差分（コントラスト）が目標値を超えた時点で蓄積を停止させている。
【０００４】
また、特許文献２には、焦点検出に使用するラインセンサ対の近傍にモニタセンサを配置し、モニタセンサからの信号によりラインセンサ対の蓄積（積分）時間を制御することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２５１７７７号公報
【特許文献２】特開平１０−３３３０２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示された構成では、画素で光電変換された電荷を蓄積回路へ常時転送しているため、蓄積中に蓄積回路で発生するノイズも光電変換された電荷と同様に蓄積してしまう。蓄積時間が長い場合には発生するノイズ量も増大するため、蓄積結果におけるノイズ成分の影響が無視できなくなり、焦点検出結果に誤差を生じさせる原因となるおそれがあった。
【０００７】
一方、特許文献２に開示された構成では、ラインセンサとは別に設けたモニタセンサの出力に基づいて蓄積制御を行うため、蓄積中に画素で光電変換された電荷をメモリ回路やモニタ回路へ転送する必要がない。従って、画素での蓄積が終了するまで、メモリ回路やモニタ回路をリセットすることで、発生するノイズを軽減することができる。
【０００８】
しかし、特許文献２の構成では、ラインセンサの近傍にモニタセンサを配置する必要があるのに加え、かつモニタセンサで高精度の測光を行わないと適切な蓄積制御ができない。複数のラインセンサを配置する場合、モニタセンサがラインセンサのレイアウトを制約するとともに、高精度の測光を行うためにはモニタセンサ自体の配置にも制約がある。その結果、焦点検出センサのチップ面積が大きくなり、コストを増加させたり、焦点検出センサを用いる光学機器の小型化を妨げたりする。
【０００９】
本発明はこのような従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、精度の良い電荷蓄積結果を簡便な構成で得ることのできる焦点検出センサを提供することを一目的とする。また。本発明は、本発明に係る焦点検出センサを用いて自動焦点検出を行う光学機器を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の目的は、光電変換素子を有する画素が複数、一列に配置されたセンサアレイの一対から構成されるラインセンサを有する焦点検出センサであって、センサアレイに配置される複数の画素が、電荷蓄積期間に光電変換素子で生成された電荷を対応するメモリ手段に転送し、メモリ手段で電荷を積分する構成を有する第１タイプの画素と、電荷蓄積期間に光電変換素子で生成された電荷は、電荷蓄積期間の終了までメモリ手段に転送せずに画素で積分し、電荷蓄積期間が終わると対応するメモリ手段に転送する第２タイプの画素と、を有し、焦点検出センサはさらに、第１タイプの画素のメモリ手段での積分値が所定値に達したかどうかを検出する検出手段と、ラインセンサの動作を制御する制御手段を有し、制御手段は、センサアレイにおける電荷蓄積期間を開始させた後、検出手段により第１タイプの画素のメモリ手段での積分値が所定値に達したことが検出されると、電荷蓄積期間を終了させ、第２タイプの画素で積分された電荷を対応するメモリ手段に転送させることを特徴とする焦点検出センサによって達成される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、精度の良い電荷蓄積結果を簡便な構成で得ることのできる焦点検出センサが実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る焦点検出センサの電気的な構成例を示すブロック図。
【図２】本発明の実施形態に係る焦点検出センサを用いた光学機器の一例としてのカメラの構成例を示すブロック図。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るカメラが有する光学部品とその配置例を示す図。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るカメラが有する焦点検出光学系の構成を模式的に示した斜視図。
【図５】（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る焦点検出センサにおけるラインセンサの配置例を示す図、（ｂ）は図５（ａ）に示した焦点検出センサに対応する、ファインダ画面における測距点とラインセンサの位置関係の例を示す図。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る焦点検出センサの蓄積動作を説明するためのフローチャート。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る焦点検出センサを備えたカメラの動作例を説明するためのフローチャート。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る焦点検出センサの電気的な構成例を示すブロック図。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る焦点検出センサの蓄積動作を説明するためのフローチャート。
【図１０】（ａ）は本発明の第３の実施形態に係る焦点検出センサにおけるラインセンサの配置例を示す図、（ｂ）は図１０（ａ）に示した焦点検出センサに対応する、ファインダ画面における測距点とラインセンサの位置関係の例を示す図。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係るカメラが有する焦点検出光学系の構成を模式的に示した斜視図。
【図１２】本発明の第３の実施形態に係る焦点検出センサを備えたカメラの動作例を説明するためのフローチャート。
【図１３】本発明の第４の実施形態に係る焦点検出センサの電気的な構成例を示すブロック図。
【図１４】本発明の第４の実施形態に係る焦点検出センサの蓄積動作を説明するためのフローチャート。
【図１５】本発明の第４の実施形態に係る焦点検出センサを備えたカメラの動作例を説明するためのフローチャート。
【図１６】本発明の第４の実施形態に関わる焦点検出センサにおける電荷蓄積時間と信号量の関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の例示的な実施形態について、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図２は、本発明の実施形態に係る焦点検出センサを用いた光学機器の一例としてのカメラの構成例を示すブロック図である。なお、図２においては、カメラの構成のうち、自動焦点検出に係る構成以外の構成については省略している。
【００１４】
スイッチ１０３は、不図示のレリーズボタンの操作によってＯＮ、ＯＦＦする２つのスイッチＳＷ１及びＳＷ２を有する。ここで、ＳＷ１はレリーズボタンの第１ストローク（半押し）操作でＯＮし、ＳＷ２はレリーズボタンの第２ストローク（全押し）操作でＯＮするものとする。また、ＳＷ１のＯＮは焦点検出動作を含む撮像準備動作の開始指示に相当し、ＳＷ２のＯＮは撮像動作の開始指示に相当するものとする。
【００１５】
また、レンズ通信回路１０４は、カメラＣＰＵ１００の制御に従って不図示の撮像レンズとレンズ信号１１４を通信し、撮像レンズのフォーカシングレンズや、撮像レンズが有する絞りを制御する。
【００１６】
シャッタ制御回路１０７は、カメラＣＰＵ１００の制御に従って不図示のシャッタ機構が有する電磁石１１７ａ，１１７ｂの通電時間を制御することで、シャッタの開閉を制御する。
【００１７】
カメラＣＰＵ１００はプログラムを格納したＲＯＭ、変数を記憶するためのＲＡＭ、諸パラメータを記憶するためのＥＥＰＲＯＭ（電気的消去、書き込み可能メモリ）を有し、プログラムに基づいて各部を制御することにより、カメラの全体的な動作を制御する。
【００１８】
カメラＣＰＵ１００はＳＷ２がＯＮすると、測光センサ１０６を制御して被写体の輝度を検出し、被写体輝度に応じて不図示の撮像レンズの絞り値やシャッタスピード等の撮像条件を決定する。そして、カメラＣＰＵ１００はレンズ通信回路１０４とシャッタ制御回路１０７とを通じ、決定した撮像条件で撮像センサ１０５を露光する。そして、カメラＣＰＵ１００は撮像センサ１０５で蓄積された電荷を読み出し、公知の画像処理を適用することにより、撮像画像データを生成し、図示しない記録媒体に記録する一連の撮像動作を実行する。
【００１９】
（カメラの光学系部品配置）
図３は、本実施形態に係るカメラが有する光学部品とその配置例を示す図である。図３は、カメラの側方から見た光学部品の配置例を示している。なお、図３では撮像レンズ２００が含まれているが、撮像レンズ２００は着脱可能であってよく、カメラに必須な構成ではない。
【００２０】
撮像レンズ２００を介して入射した被写体からの光束の大部分はクイックリターンミラー２０１で上方に反射され、ファインダスクリーン２０２上に結像する。撮像者はファインダスクリーン２０２に結像した被写体像をペンタプリズム２０３及び接眼レンズ２０４を介して観察する。接眼レンズ２０４の上方には測光結像レンズ２１１と測光センサ１０６が設けられる。測光センサ１０６は、ファインダスクリーン２０２に結像した被写体像を測光結像レンズ２１１を通じて受光することで、被写体輝度を測定することができる。なお、図３における測光結像レンズ２１１と測光センサ１０６の組み合わせ及び配置は例示であり、被写体輝度が測定可能であれば、構成や配置は図３と異なっていても良い。
【００２１】
撮像レンズ２００から入射した光束の一部はクイックリターンミラー２０１を透過し、後方のサブミラー２０５により、下方にある焦点検出光学系に導かれる。焦点検出光学系に入射した光束は、視野マスク２０６、赤外カットフィルタ２０７、フィールドレンズ２０８、絞り２０９、二次結像レンズ２１０を経て焦点検出センサ１０１上に結像する。結像した像を焦点検出センサ１０１で光電変換して得られる像信号の位相差に基づいて、撮像レンズ２００の焦点状態（デフォーカス量）を検出することができる。
【００２２】
ＳＷ２がＯＮになり撮像動作を行う場合、クイックリターンミラー２０１が上方に回転して光路から退避し、シャッタが開くことにより、撮像レンズ２００から入射した被写体像の光束で撮像センサ１０５が露光される。
【００２３】
（焦点検出光学系の構成）
図４は、本実施形態に係るカメラが有する焦点検出光学系の構成を模式的に示した斜視図である。なお、図４においては、説明及び理解を容易にするため、図３に示した焦点検出光学系のうちミラー及び赤外カットフィルタ２０７を除いた構成を示している。
【００２４】
サブミラー２０５で反射された被写体像の光束は、視野マスク２０６の近傍に一旦結像する。視野マスク２０６は視野（画面）内の焦点検出領域（測距点）を決定するための遮光部材で、中央に配置された十字形の開口部２０６１と、開口部２０６１を挟んで左右に配置された縦長の開口部２０６２，２０６３とを有する。
【００２５】
フィールドレンズ２０８を構成する３つのレンズ２０８１〜２０８３はそれぞれ視野マスク２０６の３つの開口部２０６１〜２０６３に対応している。フィールドレンズ２０８の後方には絞り２０９が配置されている。絞り２０９には、視野マスク２０６の開口部２０６１に対応する４つの開口部２０９１が中央部に、開口部２０６２，２０６３に対応する開口部２０９２，２０９３が開口部２０９１を挟んで左右にそれぞれ設けられている。
【００２６】
フィールドレンズ２０８は、絞り２０９の各開口部２０９１〜２０９３を撮像レンズ２００の射出瞳付近に結像する作用を有している。絞り２０８の後方には二次結像レンズ２１０があり、絞り２０９の各開口部２０９１〜２０９３に対応した位置に設けられた８つのレンズ２１０２〜２１０３から構成されている。
【００２７】
視野マスク２０６、フィールドレンズ２０８、絞り２０９、二次結像レンズ２１０を通過した各光束は、焦点検出センサ１０１に含まれる複数のラインセンサ上に結像する。
【００２８】
（ラインセンサの配置と測距点との位置関係）
ラインセンサと画面内の測距点との位置関係について、図５（ａ）及び（ｂ）を用いてさらに説明する。図５（ａ）は焦点検出センサ１０１におけるラインセンサの配置例を示す図である。ラインセンサ＃１〜＃８はそれぞれ１対のセンサアレイから構成され、各センサアレイはセンサとしての画素が複数、一列に配置された構成を有し、各画素の出力から信号像を得ることができる。そして、１対のセンサアレイの各々から得られた信号像の位相差から、撮像レンズの焦点状態（デフォーカス量）を検出することができる。１対のセンサアレイは二次結像レンズ２１０などの焦点検出光学系により、視野（画面）上のほぼ同じ領域に投影され、この領域が測距点を形成する。
【００２９】
図５（ｂ）は、図５（ａ）に示した焦点検出センサ１０１に対応する、ファインダ画面における測距点とラインセンサの位置関係の例を示す図である。
ファインダ画面５００（視野）には、ラインセンサ＃７、＃８に対応する測距点５０３と、ラインセンサ＃１〜＃４に対応する測距点５０１と、ラインセンサ＃１、＃２に対応する測距点５０２の計３つの測距点が存在する。
【００３０】
中央の測距点５０１は、ラインセンサ＃１が投影される領域＃１１と、ラインセンサ＃２が投影される領域＃１２と、ラインセンサ＃３が投影される領域＃１３と、ラインセンサ＃４が投影される領域＃１４とを含んでいる。測距点５０１は、縦方向の領域＃１１，＃１２と横方向の領域＃１３、＃１４を含む。そのため、測距点５０１では、被写体像の縦方向コントラスト像と横方向コントラスト像の両方から撮像レンズの焦点状態を検出することができる。縦方向の領域＃１１，＃１２で得られた焦点状態と、横方向の領域＃１３、＃１４で得られた焦点状態との平均値に基づいてデフォーカス量を決定することができる。あるいは、一般的にコントラストが高いほど検出精度が高くなるため、縦方向の領域と横方向の領域とで得られた信号像のうち、コントラストが高い方を用いてデフォーカス量を決定してもよい。
【００３１】
なお、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、本実施形態では隣接するセンサアレイを半ピッチ分ずらして配置しているため、ラインセンサ＃１、＃２の投影位置である領域＃１１と領域＃１２は横方向だけでなく、縦方向にも少しずれた位置にある。一般的に、被写体の空間周波数が高い場合、センサアレイの画素位置と被写体コントラストの位相との関係により、検出されるデフォーカス量に誤差が生じる。この誤差を低減するため、半画素ピッチずらして配置した２対のセンサアレイで得られた２つのデフォーカス量の平均値を用いている。他の領域についても同様である。
【００３２】
（焦点検出センサの構成）
図１は、本実施形態に係る焦点検出センサ１０１の電気的な構成例を示すブロック図である。
図１では、説明及び理解を容易にするため、図５（ａ）及び（ｂ）に示したラインセンサ＃１〜＃８のうち、略同一位置に隣接配置される１組のラインセンサ＃１及び＃２についてのみ示した。しかし、同様に隣接配置される他のラインセンサの組（＃３と＃４，＃５と＃６，＃７と＃８）についても同様に接続されている。
【００３３】
焦点検出センサ１０１は、自動焦点検出用ＣＰＵ（ＡＦＣＰＵ）６００を有し、ＡＦＣＰＵ６００は各センサアレイの蓄積動作および像信号の読み出し動作を制御している。ラインセンサ＃１は、位相差検出のための１対のセンサアレイを有し、１対のセンサアレイは同数（例えば、約３０〜８０）の画素の出力から第１像、第２像をそれぞれ検出する。
【００３４】
ラインセンサ＃１において、センサ部６０１は、一対のセンサアレイの光電変換素子に相当する。メモリ部６０２は、センサ部６０１の各画素で光電変換された信号電荷を画素ごとに積分し、一時的に記憶する。ピーク検出回路６０３は、メモリ部６０２が記憶する積分値のうち、一番大きい値を検出する。シフトレジスタ６０４は、メモリ部６０２から積分値を読み出す画素を選択する。
【００３５】
センサ部６０１の画素で光電変換された信号電荷は、電荷蓄積期間中に転送され、メモリ部６０２で積分される。メモリ部６０２は図示しない容量とアンプを有し、画素ごとに積分した信号電荷を電圧に変換し、所定ゲインで電圧を増幅する。また、メモリ部６０２はセンサ部６０１における蓄積動作の終了と同時に、積分されている信号電荷を一時的に記憶する。
【００３６】
ピーク検出回路６０３は、メモリ部６０２における画素ごとの電圧値のうち、一番大きい値（ｐ−ｏｕｔ）をコンパレータ６１２の入力部に出力する。
【００３７】
このように、ラインセンサ＃１は、電荷蓄積期間中にセンサ部６０１から電荷を転送し、メモリ部６０２で画素ごとに電荷を積分して、ピーク検出回路６０３で最大積分値を検出するセンサアレイから構成される。本明細書では、このようなセンサアレイを第１タイプのセンサアレイ、第１タイプのセンサアレイから構成されるラインセンサを第１タイプのラインセンサと呼ぶ。従って、ラインセンサ＃１、＃３、＃５、＃７はいずれも第１タイプのラインセンサである。
【００３８】
コンパレータ６１２は、所定値の基準電圧ＶＲとｐ−ｏｕｔとを比較し、比較結果を示すｃｏｍｐ信号をＡＦＣＰＵ６００に出力する。ｃｏｍｐ信号はｐ−ｏｕｔ＞ＶＲであれば１、それ以外は０をとる信号である。なお、ここで、所定値の基準電圧ＶＲは画素飽和電圧であり、ｐ−ｏｕｔ＞ＶＲで蓄積動作を終了すべきであることを示す値に設定する。
【００３９】
シフトレジスタ６０４は、ＡＦＣＰＵ６００からｓｈｉｆｔ信号が入力されると、メモリ部６０２の出力を画素ごとに選択し、ｓｅｌ＿１信号によりアナログスイッチ６０５をＯＮしている間、メモリ部６０２の出力を出力アンプ６１１の入力に順次出力する。出力アンプ６１１は適切なゲインでＶｏｕｔ端子より画素信号Ｖｏｕｔを出力する。
【００４０】
ラインセンサ＃２は、ラインセンサ＃１と同じ画素数で第１像と第２像を検出している。
ラインセンサ＃２は、ラインセンサ＃１におけるセンサ部６０１とメモリ部６０２に相当するセンサ部６０６と、転送ゲート６０７と、センサ部６０６で積分された信号電荷を読み出して記憶するメモリ部６０８と、シフトレジスタ６０９とを有する。
【００４１】
センサ部６０６では、各画素が光電変換した信号電荷を、センサ部６０６で画素ごとに積分する。転送ゲート６０７は、センサ部６０６で積分した信号電荷の、メモリ部６０８への転送を制御する。転送ゲート６０７がＯＮの状態で、センサ部６０６で積分した信号電荷がメモリ部６０８へ転送される。転送ゲート６０７がＯＦＦの状態では信号電荷の転送は行われない。また、電荷蓄積期間中、メモリ部６０８はリセット状態とする。ＡＦＣＰＵ６００は、蓄積動作終了と同時に転送ゲート６０７をＯＮし、センサ部６０６で積分した信号電荷をメモリ部６０８へ転送する。
メモリ部６０８では、転送された信号電荷を画素ごとに一時的に記憶し、信号電荷を電圧に変換し、所定ゲインで電圧を増幅する。
【００４２】
このように、ラインセンサ＃２は、電荷蓄積期間中にセンサ部６０６からメモリ部６０８に電荷を転送せず、そして、センサ部６０６で画素ごとに電荷を積分し、電荷蓄積が終了してから電荷をメモリ部６０８に転送するセンサアレイから構成される。本明細書では、このようなセンサアレイを第２タイプのセンサアレイ、第２タイプのセンサアレイから構成されるラインセンサを第２タイプのラインセンサと呼ぶ。従って、ラインセンサ＃２、＃４、＃６、＃８はいずれも第２タイプのラインセンサである。
【００４３】
シフトレジスタ６０９は、ＡＦＣＰＵ６００からｓｈｉｆｔ信号が入力されると、メモリ部６０８の出力を画素ごとに選択し、ｓｅｌ＿２信号によりアナログスイッチ６１０をＯＮしている間、メモリ部６０８の出力を出力アンプ６１１の入力に順次出力する。
【００４４】
また、ＡＦＣＰＵ６００は、不図示のレジスタを有する。このレジスタは、ＡＦＣＰＵ６００が有する通信端子であるｃｓ、ｓｃｌｋ、ｍｉｓｏ、ｍｏｓｉ端子を用いたシリアル通信により、外部から読み出しや書き込み可能である。レジスタの値を外部（例えばカメラＣＰＵ１００）から設定することにより、焦点検出センサ１０１の動作を制御することができる。
【００４５】
（蓄積動作）
次に、本実施形態における焦点検出センサ１０１の蓄積動作について、図６のフローチャートを用いて詳しく説明する。なお、ここでも、ラインセンサ＃１及び＃２についての蓄積動作について代表的に説明するが、他のラインセンサ＃３〜＃８についても同様である。
【００４６】
例えばカメラＣＰＵ１００からＡＦＣＰＵ６００のレジスタｓｔｒｔが１に設定されると、ＡＦＣＰＵ６００は、焦点検出センサ１０１における蓄積動作を開始させる。
【００４７】
まず、Ｓ１０１でＡＦＣＰＵ６００は、ラインセンサ＃１とラインセンサ＃２の初期リセット動作を行う。具体的には、ＡＦＣＰＵ６００は、自身のレジスタを０クリアした後、ｒｓｔ信号とｒｓｔ＿２信号を出力し、センサ部６０１、６０６とメモリ部６０２、６０８の電荷をクリアする。なお、本明細書において、「信号を出力する」とは、信号の値（レベル）を０（ローレベル）から１（ハイレベル）にすること、「信号の出力を終了（解除）する」とは、信号の値（レベル）を１（ハイレベル）から０（ローレベル）にすることであってよい。
【００４８】
Ｓ１０２でＡＦＣＰＵ６００は、ｒｓｔ信号の出力を終了（信号の値を０に）する。これにより、センサ部６０１，６０６及びメモリ部６０２のリセットが完了し、センサ部６０１，６０６での電荷蓄積が開始する。一方、ＡＦＣＰＵ６００はｒｓｔ＿２信号を継続して出力しているので、メモリ部６０８はリセットされ続けている。
【００４９】
Ｓ１０３でＡＦＣＰＵ６００は、コンパレータ６１２の出力するｃｏｍｐ信号を判定する。上述の通り、ラインセンサ＃１の電荷蓄積が十分であり、電荷蓄積を終了すべき場合には、ｐ−ｏｕｔ＞ＶＲとなり、ｃｏｍｐ＝１が出力される。Ｓ１０３でｃｏｍｐ信号の値が１であれば、ＡＦＣＰＵ６００はＳ１０４以降の蓄積終了処理を実行する。一方、ｐ−ｏｕｔ≦ＶＲ（電荷蓄積が不十分）であればｃｏｍｐ＝０が出力されるので、ＡＦＣＰＵ６００はＳ１０３でｃｏｍｐ信号の判定を継続する。
【００５０】
Ｓ１０４でＡＦＣＰＵ６００は、ｈｏｌｄ＿１信号を出力して、まずライン１（ラインセンサ＃１）のメモリ部６０２に積分された蓄積電荷をメモリ部６０２に記憶する。
【００５１】
Ｓ１０５でＡＦＣＰＵ６００は、ｒｓｔ＿２信号の出力を解除し、メモリ部６０８のリセットを完了する。その後、ＡＦＣＰＵ６００はｔｒａｎｓ＿２信号を出力して、転送ゲート６０７をＯＮにし、ライン２（ラインセンサ＃２）のセンサ部６０６で積分された蓄積電荷をメモリ部６０８へ転送する。ラインセンサ＃２については、電荷蓄積期間中、センサ部６０６からメモリ部６０８への電荷転送は行われず、蓄積が終了して蓄積電荷が転送される直前まで、メモリ部６０８をリセットし続けている。そのため、電荷蓄積期間中にメモリ部６０８で発生するノイズはメモリ部６０８に蓄積されない。
【００５２】
Ｓ１０６でＡＦＣＰＵ６００は、ｔｒａｎｓ＿２信号の出力を解除し、転送ゲート６０７をＯＦＦにする。これにより、Ｓ１０５で転送した電荷（ライン２の蓄積電荷）がメモリ部６０８に記憶される。
【００５３】
Ｓ１０７でＡＦＣＰＵ６００は、自身の有する、蓄積終了フラグを示すレジスタｔｒ＿１、ｔｒ＿２に１を設定し、蓄積動作を終了する。外部（例えばカメラＣＰＵ１００）からレジスタｔｒ＿１、ｔｒ＿２の値を読み出すことにより、ラインセンサ＃１および＃２の蓄積終了を知ることができる。
【００５４】
このように、本実施形態においては、略同一位置に隣接配置された一対のラインセンサの一方（ラインセンサ＃１）は、電荷の電荷蓄積期間中に蓄積電荷をセンサ部６０１からメモリ部６０２に転送して積分する第１タイプのセンサアレイから構成する。また、他方のラインセンサ（ラインセンサ＃２）については、蓄積電荷をセンサ部６０６で積分する第２タイプのセンサアレイから構成する。第２タイプのセンサアレイから構成される第２タイプのラインセンサでは、電荷蓄積期間中にメモリ部６０８で発生したノイズが積分された蓄積電荷に影響を与えない。また、電荷蓄積期間中メモリ部６０８をリセットし続けてからメモリ部６０８に転送することで、メモリ部６０８に転送した蓄積電荷に対する、電荷蓄積期間中にメモリ部６０８で発生したノイズが与える影響を除去できる。
【００５５】
さらに、ラインセンサ＃１の出力するｐ−ｏｕｔ信号が所定値の基準電圧ＶＲを超えた場合にラインセンサ＃１及び＃２の蓄積動作を終了させるため、電荷蓄積期間中の適切なタイミングでラインセンサによる蓄積処理を終了させることができる。
加えて、蓄積電荷のモニタ測定ラインセンサとして使用するラインセンサ＃１についても、ラインセンサ＃２と同じ画素数の第１像、第２像を得ることができる。
【００５６】
上述の通り、図６のフローチャートではラインセンサ＃１及び＃２の動作のみ説明しているが、ラインセンサ＃３〜＃８についても同様の動作が行われる。ＡＦＣＰＵ６００は、ラインセンサ＃３〜＃８用のレジスタｔｒ＿３〜ｔｒ＿８を有し、また信号線についても、ラインセンサ＃３〜＃８用に設けられているものとする。また、ラインセンサ＃３，＃５，＃７をライン１、ラインセンサ＃４，＃６，＃８をライン２として構成並びに動作させる。
【００５７】
（カメラの動作）
上述した焦点検出センサ１０１を備えたカメラの動作例について、図７のフローチャートを用いて詳しく説明する。この動作は、図２で示したカメラのスイッチＳＷ１がＯＮしたことにより、カメラＣＰＵ１００が実行するものとする。
【００５８】
Ｓ２０１でカメラＣＰＵ１００は、焦点検出センサ１０１のＡＦＣＰＵ６００と通信し、ＡＦＣＰＵ６００のレジスタｓｔｒｔに１を設定することにより、ＡＦ蓄積動作を開始させる。これにより、焦点検出センサ１０１は、ラインセンサ＃１〜＃８に対し、図６を参照して説明した蓄積動作を開始する。
【００５９】
Ｓ２０２でカメラＣＰＵ１００は、焦点検出センサ１０１における蓄積動作が終了したかどうかを、ＡＦＣＰＵ６００のレジスタｔｒ＿１〜ｔｒ＿８の値から判別する。レジスタｔｒ＿１〜ｔｒ＿８が全て１の場合は、ラインセンサ＃１〜＃８の全てについて蓄積が終了しているので、カメラＣＰＵ１００はＳ２０３の信号読み出し動作を行う。一方、レジスタｔｒ＿１〜ｔｒ＿８のうち０のものが１つでもある場合、カメラＣＰＵ１００は蓄積終了していないラインセンサがあると判断し、蓄積終了が検出されるまで同じ処理を継続して実行する。
【００６０】
Ｓ２０３でカメラＣＰＵ１００は、ＡＦＣＰＵ６００と通信し、ラインセンサ＃１〜＃８で得られた画素信号を読み出す。ＡＦＣＰＵ６００は、読み出し指示に応じてｓｈｉｆｔ信号を出力し、ラインセンサ＃１〜＃８のシフトレジスタを駆動して信号を読み出し、カメラＣＰＵ１００に出力する。カメラＣＰＵ１００は、焦点検出センサ１０１から出力されるラインセンサ＃１〜＃８の画素信号を順次Ａ／Ｄ変換し、図示しないＲＡＭに記憶する。
【００６１】
Ｓ２０４で算出手段としてのカメラＣＰＵ１００は、Ｓ２０３で得たラインセンサ＃１〜＃８の画素信号から、デフォーカス量を算出する。ここで、ラインセンサ＃１と＃２、＃３と＃４、＃５と＃６、＃７と＃８のように、略同一位置に隣接配置された一組のラインセンサで得られたデフォーカス量の演算結果は、平均や重み付け平均するなどして最終結果とする。さらに、このようにして得られた４つのデフォーカス量から、図５（ｂ）で示した測距点５０１〜５０３ごとのデフォーカス量と、測距点５０１〜５０３のいずれが主被写体位置であるかを決定する。中央の測距点５０１に対するデフォーカス量は、ラインセンサ＃１と＃２による縦方向のデフォーカス量と、ラインセンサ＃３と＃４による横方向のデフォーカス量のいずれかを選択する。選択方法に特に制限はないが、像信号の波形の相関性が高い、コントラストが高いといった、デフォーカス量の信頼度が高いと考えられる一方を選択することができる。
【００６２】
Ｓ２０５でカメラＣＰＵ１００は、いずれかの測距点に対するデフォーカス量が所望の範囲内、例えば１／４Ｆδ以内（Ｆ：レンズの絞り値、δ：定数（２０μｍ））であれば合焦と判断する。具体的にはカメラＣＰＵ１００は例えば、レンズの絞り値Ｆ＝２．０であれば、デフォーカス量が１０μｍ以下なら合焦と判断し、処理をＳ２０７へ移行する。
【００６３】
一方、いずれのデフォーカス量も１／４Ｆδより大きいならば、Ｓ２０６でレンズ駆動手段としてのカメラＣＰＵ１００は、Ｓ２０４で求めた測距点ごとのデフォーカス量の１つに対応する量のレンズ駆動をレンズ通信回路１０４を介して撮像レンズに指示する。そして、カメラＣＰＵ１００は処理をＳ２０１に戻し、合焦状態と判断されるまで前述の動作を繰り返す。なお、Ｓ２０６でのデフォーカス量の選択方法に制限はないが、例えば最も近い距離の被写体に対応する測距点のデフォーカス量を選択したり、最も小さいデフォーカス量を選択することができる。
【００６４】
Ｓ２０７でカメラＣＰＵ１００はスイッチＳＷ２の状態を検出し、ＯＮの場合は、Ｓ３０１からの撮像動作を開始する。一方、Ｓ２０７でスイッチＳＷ２がＯＦＦの場合、カメラＣＰＵ１００はＳ２０８でスイッチＳＷ１の状態を検出する。Ｓ２０８でＳＷ１が依然としてＯＮであればカメラＣＰＵ１００はＳ２０１からの処理を繰り返し、ＳＷ１がＯＦＦになっていれば、ＡＦ動作を終了する。
【００６５】
次に、Ｓ３０１からの撮像動作について説明する。
Ｓ３０１で、カメラＣＰＵ１００は測光センサ１０６を用いて検出した測光値から被写体輝度ＢＶを求め、被写体輝度ＢＶを設定されたＩＳＯ感度ＳＶと加算して露出値ＥＶを求める。そして、カメラＣＰＵ１００は、例えば予め定められたプログラム線図を用いるなど公知の方法で、露出値ＥＶに対応する絞り値ＡＶおよびシャッタ速度ＴＶを決定する。
【００６６】
Ｓ３０２でカメラＣＰＵ１００は、クイックリターンミラー２０１を撮像光路から退避させると同時に、レンズ通信回路１０４を通じて撮像レンズ２００に対し、絞りをＳ３０１で決定した絞り値ＡＶに対応する開口とするように指示する。
【００６７】
その後、クイックリターンミラー２０１が撮像光路から完全に退避するとＳ３０３でカメラＣＰＵ１００はシャッタ制御回路１０７を介して電磁石１１７ａ、１１７ｂの通電時間よりシャッタスピードを制御し、撮像センサ１０５を露光する。
【００６８】
Ｓ３０３でカメラＣＰＵ１００は、クイックリターンミラー２０１を撮像光路中の位置に戻し、撮像動作を終了する。なお、撮像センサ１０５で蓄積された画像信号の処理（所謂現像処理や記録媒体への記録処理）については、本発明と直接関係せず、また公知の処理であってよいため説明を省略する。
【００６９】
以上説明したように本実施形態によれば、
・電荷蓄積期間中に電荷をセンサ部から転送して積分する構成を有する第１タイプのセンサアレイからなる第１タイプのラインセンサと、
・電荷蓄積期間中に電荷をセンサ部から転送せず、センサ部で積分する構成を有する第２タイプのセンサアレイからなる第２タイプのラインセンサと、
を、略同一位置に隣接配置した焦点検出センサとした。
【００７０】
この構成により、電荷蓄積期間中に第１タイプのラインセンサで蓄積電荷を監視することができるため、電荷蓄積期間を適切に制御できる上、また第２タイプのラインセンサでは質の高い像信号の検出が可能である。さらに、第１タイプのラインセンサでも像信号を得ることができるため、略同一位置において２対の像信号に基づく位相差検出が可能となり、より高精度な焦点検出を実現できる。また、第１タイプのラインセンサと第２タイプのラインセンサとの配置に特に制限はないため、焦点検出センサの設計が容易である。
【００７１】
なお、第２タイプのセンサアレイにおいて、電荷蓄積期間中メモリ部６０８のリセットを継続するものとして説明したが、電荷を転送する直前にメモリ部６０８をリセットするようにしても、電荷蓄積期間中にメモリ部６０８で発生したノイズの影響を除去できる。
【００７２】
（第２の実施形態）
第１の実施形態の焦点検出センサは、略同一位置に隣接配置した一組のラインセンサのうち一方を、蓄積電荷の監視が可能な第１タイプのラインセンサ、他方を蓄積電荷の積分をセンサ部で行う第２タイプのラインセンサとした構成であった。つまり、センサアレイ単位で積分・転送動作を異ならせていた。これに対し第２の実施形態では、センサアレイの偶数番目の画素を第１タイプの画素、奇数番目の画素を第２タイプの画素とし、画素単位で積分・転送動作を異ならせたことを特徴とする。
【００７３】
本実施形態に係るカメラの構成や、焦点検出センサにおけるラインセンサの配置は第１の実施形態と同じでよいため説明を省略する。
【００７４】
図８は、本実施形態における焦点検出センサ４０１の電気的な構成例を示すブロック図である。
図８は、ラインセンサ＃１を構成するセンサアレイの２画素分（奇数番目の画素、偶数番目の画素）の電気ブロックを示している。実際には各センサアレイ図８に示す２画素が連続して配置されている。また、ラインセンサ＃２〜＃８もラインセンサ＃１と同じ構成であるため説明を省略する。
【００７５】
焦点検出センサ４０１は、自動焦点検出用ＣＰＵ（ＡＦＣＰＵ）７００を有し、ＡＦＣＰＵ７００は各センサアレイの蓄積動作および像信号の読み出し動作を制御している。ＡＦＣＰＵ７００は、ラインセンサ＃１のセンサアレイと接続されており、奇数番目の画素と偶数番目の画素をそれぞれ制御する。
【００７６】
奇数番目の画素は、光電変換を行い、光電変換で生じた電荷の積分を行うセンサ部７０１と、転送ゲート７０２と、積分された電荷を記憶するメモリ部７０３から構成されている。奇数番目の画素のセンサ部７０１で光電変換された信号電荷は、電荷蓄積期間が終了するまで転送されることなく、センサ部７０１で積分される。
【００７７】
転送ゲート７０２は、電荷蓄積期間の終了と同時にＯＮされ、センサ部７０１で積分した信号電荷をメモリ部７０３へ転送する。メモリ部７０３は、転送された電荷を一時的に記憶し、電荷を電圧に変換し、所定ゲインで電圧を増幅する。
【００７８】
一方、偶数番目の画素は、
・光電変換を行い、光電変換で生じた電荷を積分することなく転送するセンサ部７０４、
・転送された信号電荷を積分し一時的に記憶するメモリ部７０５、
・偶数番目の画素のメモリ部７０５の電圧値のうち最大値を検出するピーク検出回路７０６、から構成されている。
【００７９】
偶数番目の画素のセンサ部７０４で光電変換された信号電荷はそのままメモリ部７０５に転送され、メモリ部７０５で画素ごとに積分される。メモリ部７０５は、積分した信号電荷を電圧に変換し、所定ゲインで電圧を増幅する。また、メモリ部７０５は電荷蓄積期間の終了と同時に、積分された信号電荷を一時的に記憶する。
【００８０】
ピーク検出回路７０６は、偶数番目の画素群のメモリ部７０５が記憶する電圧値のうち、最大値（ｐ−ｏｕｔ）をコンパレータ７１２の入力部に出力する。
【００８１】
コンパレータ７１２は、所定値の基準電圧ＶＲとｐ−ｏｕｔとを比較し、比較結果を示すｃｏｍｐ信号をＡＦＣＰＵ７００に出力する。ｃｏｍｐ信号はｐ−ｏｕｔ＞ＶＲであれば１、それ以外は０をとる信号である。なお、所定値の基準電圧ＶＲは、ｐ−ｏｕｔ＞ＶＲで蓄積動作を終了すべきであることを示す値に設定する。
【００８２】
シフトレジスタ７０７は、ＡＦＣＰＵ７００からｓｈｉｆｔ信号が入力されると、メモリ部７０３，７０５の出力を画素ごとに選択する。そして、シフトレジスタ７０７は、ｓｅｌ＿１信号によりアナログスイッチ７０８をＯＮしている間、メモリ部７０３，７０５の出力を出力アンプ７１１の入力に順次出力する。出力アンプ７１１は適切なゲインでＶｏｕｔ端子より画素信号Ｖｏｕｔを出力する。
【００８３】
また、本実施形態のＡＦＣＰＵ７００も第１の実施形態におけるＡＦＣＰＵ６００と同様、ｃｓ、ｓｃｌｋ、ｍｉｓｏ、ｍｏｓｉ端子を使って外部からシリアル通信することで、内部のレジスタ値の読み出しや書き込みが可能である。
【００８４】
（蓄積動作）
次に、本実施形態における焦点検出センサ４０１の蓄積動作について、図９のフローチャートを用いて詳しく説明する。なお、ここではラインセンサ＃１についての蓄積動作について代表的に説明するが、他のラインセンサ＃２〜＃８についても同様である。
【００８５】
例えばカメラＣＰＵ１００からＡＦＣＰＵ７００のレジスタｓｔｒｔが１に設定されると、ＡＦＣＰＵ７００は、焦点検出センサ４０１における蓄積動作を開始させる。
【００８６】
まず、Ｓ４０１でＡＦＣＰＵ７００は、ラインセンサ＃１の初期リセット動作を行う。具体的には、ＡＦＣＰＵ７００は、自身のレジスタを０クリアした後、ｒｓｔ信号とｒｓｔ＿ｏｄｄ信号を出力し、センサ部７０１，７０４とメモリ部７０３，７０５の電荷をクリアする。
【００８７】
Ｓ４０２では、ｒｓｔ信号を解除し、蓄積を開始する。ここで、ＡＦＣＰＵ７００はｒｓｔ＿ｏｄｄ信号を継続して出力しているので、蓄積中においても奇数番目の画素のメモリ部７０３はリセットし続けている。
【００８８】
Ｓ４０３でＡＦＣＰＵ７００は、コンパレータ７１２の出力するｃｏｍｐ信号を判定する。上述の通り、ラインセンサ＃１のうち偶数番目の画素での電荷蓄積が十分であり、電荷蓄積を終了すべき場合には、ｐ−ｏｕｔ＞ＶＲとなり、ｃｏｍｐ＝１が出力される。Ｓ４０３でｃｏｍｐ信号の値が１であれば、ＡＦＣＰＵ７００はＳ４０４以降の蓄積終了処理を実行する。一方、ｐ−ｏｕｔ≦ＶＲ（電荷蓄積が不十分）であればｃｏｍｐ＝０が出力されるので、ＡＦＣＰＵ７００はＳ４０３でｃｏｍｐ信号の判定を継続する。
【００８９】
Ｓ４０４でＡＦＣＰＵ７００は、ｈｏｌｄ＿ｅｖｅｎ信号を出力して、偶数番目の画素のメモリ部７０５に積分された蓄積電荷をメモリ部７０５に記憶する。
【００９０】
Ｓ４０５でＡＦＣＰＵ７００は、ｒｓｔ＿ｏｄｄ信号の出力を解除し、メモリ部７０３のリセットを完了する。その後、ＡＦＣＰＵ７００はｔｒａｎｓ＿ｏｄｄ信号を出力して、転送ゲート７０２をＯＮにし、奇数番目の画素のセンサ部７０１で積分された蓄積電荷をメモリ部７０３へ転送する。奇数番目の画素については、電荷蓄積期間中、センサ部７０１からメモリ部７０３への電荷転送は行われず、蓄積が終了して蓄積電荷が転送される直前まで、メモリ部７０３をリセットし続けている。そのため、電荷蓄積期間中にメモリ部７０３で発生するノイズはメモリ部７０３に蓄積されない。
【００９１】
Ｓ４０６でＡＦＣＰＵ７００は、ｔｒａｎｓ＿ｏｄｄ信号の出力を解除し、転送ゲート７０２をＯＦＦにする。これにより、Ｓ４０５で転送した電荷（奇数番目の画素の蓄積電荷）がメモリ部７０３に記憶される。
【００９２】
Ｓ４０７でＡＦＣＰＵ７００は、自身の有する、蓄積終了フラグを示すレジスタｔｒ＿１に１を設定し、ラインセンサ＃１の蓄積動作を終了する。外部（例えばカメラＣＰＵ１００）からレジスタｔｒ＿１の値を読み出すことにより、ラインセンサ＃１の蓄積終了を知ることができる。
【００９３】
このように、本実施形態においては、センサアレイの偶数番目の画素は、電荷の電荷蓄積期間中に蓄積電荷をセンサ部７０４からメモリ部７０５に転送して積分する第１タイプの画素とする。また、ラインセンサの奇数番目の画素については、蓄積電荷をセンサ部７０１で積分する第２タイプの画素とする。第２タイプの画素では、電荷蓄積期間中にメモリ部７０３で発生したノイズが積分された蓄積電荷に影響を与えない。また、電荷蓄積期間中メモリ部７０３をリセットし続けてからメモリ部７０３に転送することで、メモリ部７０３に転送した蓄積電荷に対する、電荷蓄積期間中にメモリ部７０３で発生したノイズが与える影響を除去できる。
【００９４】
さらに、偶数番目の画素の蓄積電荷の最大電圧値であるｐ−ｏｕｔ信号が所定値の基準電圧ＶＲを超えた場合に奇数番目及び偶数番目の画素の蓄積動作を終了させるため、電荷蓄積期間中の適切なタイミングで蓄積処理を終了させることができる。
なお、奇数番目の画素を第１タイプの画素、偶数番目の画素を第２タイプの画素としてもよいことは明らかであろう。
【００９５】
上述の通り、図９のフローチャートではラインセンサ＃１の動作のみ説明しているが、ラインセンサ＃２〜＃８についても同様の動作が行われる。ＡＦＣＰＵ７００は、ラインセンサ＃２〜＃８用のレジスタｔｒ＿２〜ｔｒ＿８を有し、また信号線についても、ラインセンサ＃２〜＃８用に設けられているものとする。
【００９６】
（カメラの動作）
第２の実施形態における焦点検出センサ４０１を備えたカメラの動作は、図７のフローチャートを用いて説明した第１の実施形態と動作と基本的に同じでよい。ただし、本実施形態では奇数番目の画素信号と偶数番目の画素信号をメモリ部に記憶するタイミングが微小ながら異なる。従って、単純に画素信号の値を用いて像信号とした場合、隣接画素間における信号の連続性が低い像信号となる場合がある。
【００９７】
そのため、Ｓ２０３において各ラインセンサから読み出した信号から、位相差検出に用いる一対の像信号を生成する際、隣接画素間の信号の連続性を改善する処理を行うことができる。
【００９８】
具体的には、Ｓ２０３で読み出してＡ／Ｄ変換した画素信号について、各センサアレイごとに、例えば、隣接２画素の信号の単純移動平均から像信号を生成することで、像信号の連続性を改善することができ、結果としてデフォーカス演算の精度が向上する。
【００９９】
以上説明したように、本実施形態では、各センサアレイを、
・電荷蓄積期間中に電荷をセンサ部から転送して積分する構成を有する第１タイプの画素と、
・電荷蓄積期間中に電荷をセンサ部から転送せず、センサ部で積分する構成を有する第２タイプの画素と、
を、交互に配置した構成とした。
【０１００】
従って、１対のセンサアレイによって第１の実施形態における第１タイプのラインセンサと第２センサのラインセンサの機能を果たすことができる。従って、第１の実施形態では第１タイプのラインセンサと第２タイプのラインセンサとを略同一位置に隣接配置する必要があったが、本実施形態では１つのラインセンサを配置すればよい。もちろん、デフォーカス量の検出精度を高めるために、２つのラインセンサを画素ピッチをずらして隣接配置することも可能である。
【０１０１】
（第３の実施形態）
第３の実施形態は、第１タイプのラインセンサと第２タイプのラインセンサを用いる点は第１の実施形態と同様であるが、第１タイプのラインセンサと第２タイプのラインセンサの配置方法が異なる。焦点検出光学系以外の構成は第１の実施形態と同じでよいため、重複する説明は省略する。
【０１０２】
図１０（ａ）は、本実施形態の焦点検出センサ３０１におけるラインセンサの配置例を示す図である。ラインセンサ＃９、＃１０はそれぞれ１対のセンサアレイから構成される。図１０（ａ）に示すように、本実施形態では、ラインセンサ＃９、＃１０は、焦点検出センサ３０１のほぼ等しい水平位置に、かつ同じ向きで配置されている。さらに、ラインセンサ＃９を構成するセンサアレイの中心間距離（基線長）がラインセンサ＃１０を構成するセンサアレイの中心間距離よりも短くなるようにが配置されている。
【０１０３】
図１１は、本実施形態の焦点検出光学系の構成を模式的に示した斜視図である。なお、図１１においては、説明及び理解を容易にするため、図３に示した焦点検出光学系のうちミラー及び赤外カットフィルタ２０７を除いた構成を示している。
【０１０４】
サブミラー２０５で反射された被写体像の光束は、視野マスク３０６の近傍に一旦結像する。視野マスク３０６は視野（画面）内の焦点検出領域（測距点）を決定するための遮光部材で、中央に横長の開口部３０６１を有する。
【０１０５】
フィールドレンズ３０８は絞り３０９の各開口部３０９１〜３０９４を撮像レンズ２００の射出瞳付近に結像する作用を有している。絞り３０９の後方には二次結像レンズ３１０〜３１３があり、二次結像レンズ３１０〜３１３は絞り３０９の開口部３０９１〜３０９４と対応するように配置されている。
【０１０６】
中央寄りの２つの二次結像レンズ３１０、３１１を通過した光束は、焦点検出センサ３０１のラインセンサ＃９に結像し、外側の２つの二次結像レンズ３１２、３１３を通過した光束は、焦点検出センサ３０１上のラインセンサ＃１０に結像する。二次結像レンズ３１０と３１１の光軸間距離（以下基線長と記載する）は、二次結像レンズ３１２と３１３の基線長よりも短い。従って、ラインセンサ＃９で検出できるデフォーカス量はラインセンサ＃１０より大きいが、デフォーカス量の検出精度はラインセンサ＃１０より低い。
【０１０７】
図１０（ｂ）は、図１１に示した焦点検出センサ３０１に対応する、ファインダ画面における測距点とラインセンサの位置関係の例を示す図である。
【０１０８】
ファインダ画面５００（視野）には、ラインセンサ＃９、＃１０に対応する測距点５０４が存在する。測距点５０４は、横方向の領域＃３１、＃３２を含んでいる。領域＃３１はラインセンサ＃９が投影される領域であり、領域＃３２はラインセンサ＃１０が投影される領域である。このように、ラインセンサ＃９とラインセンサ＃１０はファインダ画面５００のほぼ同じ領域に投影される。
【０１０９】
焦点検出センサ３０１の電気的な構成と動作は、第１の実施形態の説明において、ラインセンサ＃１とラインセンサ＃２をラインセンサ＃９とラインセンサ＃１０に置き換えることによって説明することができるため、ここでの説明は省略する。なお、ラインセンサ＃９とラインセンサ＃１０の蓄積終了レジスタはｔｒ＿１、ｔｒ＿２であるとする。
【０１１０】
本実施形態においてラインセンサ＃９は電荷蓄積期間中に電荷をセンサ部から転送して積分する構成の第１タイプのラインセンサ、ラインセンサ＃１０は電荷蓄積期間中に電荷をセンサ部から転送せず、センサ部で積分する構成の第２タイプのラインセンサである。そして、ラインセンサ＃９のｐ−ｏｕｔ信号に基づく終了判定により、ラインセンサ＃９とラインセンサ＃１０の電荷蓄積期間を制御することで、適切な蓄積制御を行うことができる。
【０１１１】
本実施形態の焦点検出センサ３０１を備えたカメラの動作について、図１２のフローチャートを用いて詳しく説明する。なお、図１２において図７と同様の処理ステップについては同じ参照数字を付し、重複する説明は省略する。
【０１１２】
Ｓ６０１でカメラＣＰＵ１００は、焦点検出センサ３０１のＡＦＣＰＵ６００と通信し、ＡＦＣＰＵ６００のレジスタｓｔｒｔに１を設定することにより、ＡＦ蓄積動作を開始させる。これにより、焦点検出センサ３０１は、ラインセンサ＃９〜＃１０に対し、図６を参照して説明した蓄積動作を開始する。
【０１１３】
Ｓ６０２でカメラＣＰＵ１００は、焦点検出センサ３０１における蓄積動作が終了したかどうかを、ＡＦＣＰＵ６００のレジスタｔｒ＿１〜ｔｒ＿２の値から判別する。レジスタｔｒ＿１〜ｔｒ＿２が全て１の場合は、ラインセンサ＃９〜＃１０の全てについて蓄積が終了しているので、カメラＣＰＵ１００はＳ６０３の信号読み出し動作を行う。一方、レジスタｔｒ＿１〜ｔｒ＿２のうち０のものが１つでもある場合、カメラＣＰＵ１００は蓄積終了していないラインセンサがあると判断し、蓄積終了が検出されるまで同じ処理を継続して実行する。
【０１１４】
Ｓ６０３でカメラＣＰＵ１００は、ＡＦＣＰＵ６００と通信し、ラインセンサ＃９で得られた画素信号を読み出す。ＡＦＣＰＵ６００は、読み出し指示に応じてｓｈｉｆｔ信号を出力し、ラインセンサ＃９のシフトレジスタを駆動して信号を読み出し、カメラＣＰＵ１００に出力する。カメラＣＰＵ１００は、焦点検出センサ３０１から出力されるラインセンサ＃９の画素信号を順次Ａ／Ｄ変換し、図示しないＲＡＭに記憶する。
【０１１５】
Ｓ６０４でカメラＣＰＵ１００は、Ｓ６０３で得たラインセンサ＃９の画素信号から、デフォーカス量を算出する。
【０１１６】
Ｓ６０５でカメラＣＰＵ１００は、Ｓ６０４で求めたデフォーカス量がラインセンサ＃１０で検出可能な範囲内、例えば４Ｆδ以内（Ｆ：レンズの絞り値、δ：定数（２０μｍ））であれば、処理をＳ６０７へ移行する。
【０１１７】
一方、デフォーカス量が４Ｆδより大きいならば、Ｓ６０６でカメラＣＰＵ１００からはレンズ通信回路１０４を介し、Ｓ６０４で求めたデフォーカス量に対応する量のレンズ駆動を撮像レンズに指示する。そして、カメラＣＰＵ１００は処理をＳ６０１に戻し、Ｓ６０４で求められたデフォーカス量が４Ｆδ以内となるまで前述の動作を繰り返す。
【０１１８】
Ｓ６０７でカメラＣＰＵ１００は、ＡＦＣＰＵ６００と通信し、ラインセンサ＃１０で得られた画素信号を読み出す。ＡＦＣＰＵ６００は、読み出し指示に応じてｓｈｉｆｔ信号を出力し、ラインセンサ＃１０のシフトレジスタを駆動して信号を読み出し、カメラＣＰＵ１００に出力する。カメラＣＰＵ１００は、焦点検出センサ３０１から出力されるラインセンサ＃１０の画素信号を順次Ａ／Ｄ変換し、図示しないＲＡＭに記憶する。
【０１１９】
Ｓ６０８でカメラＣＰＵ１００は、Ｓ６０７で得たラインセンサ＃１０の画素信号から、デフォーカス量を算出する。
Ｓ２０５でカメラＣＰＵ１００は、Ｓ６０８で算出したデフォーカス量が所望の範囲内、例えば１／４Ｆδ以内（Ｆ：レンズの絞り値、δ：定数（２０μｍ））であれば合焦と判断し、処理をＳ２０７へ移行する。
【０１２０】
一方、Ｓ６０８で算出したデフォーカス量が１／４Ｆδより大きいならば、Ｓ２０６でカメラＣＰＵ１００からはレンズ通信回路１０４を介し、Ｓ６０８で求めたデフォーカス量に対応する量のレンズ駆動を撮像レンズに指示する。そして、カメラＣＰＵ１００は処理をＳ６０１に戻し、合焦状態と判断されるまで前述の動作を繰り返す。
【０１２１】
合焦と判断された後の、Ｓ２０７移行の処理は第１の実施形態で説明した通りであるので、これ以上の説明は省略する。
【０１２２】
以上説明したように、本実施形態では、
・電荷蓄積期間中に電荷をセンサ部から転送して積分する構成を有する第１タイプのセンサアレイからなる第１タイプのラインセンサと、
・電荷蓄積期間中に電荷をセンサ部から転送せず、センサ部で積分する構成を有する第２タイプのセンサアレイからなる第２タイプのラインセンサと、
を同じ測距点に対応するように、かつ第１タイプのラインセンサが第２タイプのラインセンサより大きなデフォーカス量を検出できるように配置した焦点検出センサとした。
【０１２３】
そのため、まず第１タイプのラインセンサで検出したデフォーカス量に基づいて合焦位置の近くまでフォーカシングレンズを駆動したあと、第２タイプのラインセンサで検出される、より精度の高いデフォーカス量を検出することができる。また、第２タイプのラインセンサ
【０１２４】
これにより、第１の実施形態と同様の効果に加え、最終的には基線長が長く検出精度が高いラインセンサ＃１０からの信号をもとにＡＦ制御を行っている。また、ラインセンサ＃１０を電荷蓄積期間中に転送しない第２タイプのラインセンサとしているため、より精度の高いデフォーカス量の検出ができ、合焦精度の向上が実現できる。
【０１２５】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。上述の第１〜第３の実施形態では、ラインセンサのタイプ(第１タイプ又は第２タイプ）は固定であった。第４の実施形態では、第１タイプと第２タイプを電気的に切替え可能としたことを特徴とする。ここでは、カメラの構成やラインセンサの配置は第１の実施形態と同様とし、重複する説明は省略する。
【０１２６】
一方、焦点検出センサ１０１の代わりに、第１タイプと第２タイプを電気的に切り替え可能な焦点検出センサ９０１を用いる。
図１３は、本実施形態に係る焦点検出センサ９０１の構成例を示すブロック図であり、図５（ａ）に示したラインセンサ＃１〜＃８のうち、ラインセンサ＃１についてのみ示している。しかし、ラインセンサ＃２〜＃８についても、同様の構成を有する。
【０１２７】
焦点検出センサ９０１は、自動焦点検出用ＣＰＵ（ＡＦＣＰＵ）８００を有し、ＡＦＣＰＵ８００は各センサアレイの蓄積動作および像信号の読出し動作を制御している。
図１３においてセンサ部８０１は、図５（ａ）のセンサ部６０１と同様、ラインセンサ＃１を形成する一対のセンサアレイを構成する光電変換素子群に相当する。メモリ部８０３は、センサ部８０１の各画素で光電変換された信号電荷を画素ごとに積分し、一時的に記憶する。
【０１２８】
センサ部８０１とメモリ部８０３の間には転送ゲート８０２が設けられている。また、ピーク検出回路８０４は、メモリ部８０３に一時記憶された積分値の最大値（ｐ−ｏｕｔ）を検出し、コンパレータ８０７に出力する。シフトレジスタ８０５は、メモリ部８０３から積分値を読み出す画素を選択する。
【０１２９】
コンパレータ８０７は、ピーク検出回路８０４で検出した、積分値の最大値（ｐ−ｏｕｔ）と所定の電圧ＶＲとｐ−ｏｕｔ信号を比較し、比較結果を示すｃｏｍｐ信号をＡＦＣＰＵ８００に出力する。ｃｏｍｐ信号はｐ−ｏｕｔ＞ＶＲであれば１、それ以外は０をとる信号である。なおここで、所定値の基準電圧ＶＲは画素飽和電圧であり、Ｐ−ｏｕｔ＞ＶＲで蓄積動作を終了すべきであることを示す値に設定する。
【０１３０】
シフトレジスタ８０５は、ＡＦＣＰＵ８００からｓｈｉｆｔ信号が入力されると、メモリ部８０３の出力を画素ごと選択し、ＡＦＣＰＵ８００からのｓｅｌ＿１信号によりアナログスイッチ８０６がＯＮの間、メモリ出力を出力アンプ８０８の入力に順次出力する。
出力アンプ８０８は適切なゲインでＶｏｕｔ端子より画素信号を出力する。
【０１３１】
また、ＡＦＣＰＵ８００は、不図示のレジスタを有する。このレジスタは、ＡＦＣＰＵ８００が有する通信端子であるｃｓ、ｓｃｌｋ、ｍｉｓｏ、ｍｏｓｉ端子を用いたシリアル通信により、外部から読み出しや書き込み可能である。レジスタの値を外部（例えばカメラＣＰＵ１００）から設定することにより、焦点検出センサ９０１の動作を制御することができる。本実施形他においてＡＦＣＰＵ８００はレジスタｍｏｄｅを有しており、レジスタｍｏｄｅの値によって焦点検出センサ９０１のタイプを制御可能であるものとする。
【０１３２】
(蓄積動作）
次に、本実施形態における焦点検出センサ９０１の蓄積動作について、図１４のフローチャートを用いて詳しく説明する。なお、ここでも、ラインセンサ＃１についての蓄積動作について代表的に説明するが、他のラインセンサ＃２〜＃８についても同様である。
【０１３３】
例えばカメラＣＰＵ１００からＡＦＣＰＵ８００のレジスタｓｔｒｔが１に設定されると、ＡＦＣＰＵ８００は焦点検出センサ９０１における蓄積動作を開始させる。
【０１３４】
まず、Ｓ５０１でＡＦＣＰＵ８００は、レジスタｍｏｄｅの設定値から、ラインセンサ＃１の蓄積モード（タイプ）を判定する。ここでＡＦＣＰＵ８００はレジスタｍｏｄｅが０に設定されている場合は第１タイプ、１に設定されている場合は第２タイプと判定し、それぞれのタイプに応じた蓄積動作を行うように制御する。
【０１３５】
まず、第１タイプの蓄積動作を行うための制御（Ｓ５０２〜Ｓ５０６）について説明する。
Ｓ５０２でＡＦＣＰＵ８００は、ラインセンサ＃１の初期リセット動作を行う。ＡＦＣＰＵ８００は自身のレジスタを０クリアした後、ｔｒａｎｓ＿１信号、ｒｓｔ信号、ｒｓｔ＿１信号を出力（信号の値を１に）し、センサ部８０１とメモリ部８０３の電荷をクリアする。
【０１３６】
Ｓ５０３でＡＦＣＰＵ８００は、ｒｓｔ信号、ｒｓｔ＿１信号の出力を終了（信号の値を０に）し、センサ部８０１とメモリ部８０３のリセットを完了させる。そして、蓄積開始動作を実行する。ここで、ＡＦＣＰＵ８００は、ｔｒａｎｓ＿１信号についてはＳ５０２から継続して出力しているので、転送ゲート８０２はＯＮしており、蓄積中にセンサ部８０１で発生した信号電荷は転送ゲート８０２を通じてメモリ部８０３で蓄積され、電圧に変換される。
【０１３７】
Ｓ５０４でＡＦＣＰＵ８００は、電荷蓄積が十分行われたか否かを、コンパレータ８０７の出力するｃｏｍｐ信号の値によって判定する。ラインセンサ＃１の蓄積が十分であり、電荷蓄積を終了すべき場合には、Ｐ−ｏｕｔ＞ＶＲとなり、コンパレータ８０７からｃｏｍｐ＝１が出力される。Ｓ５０４でｃｏｍｐ信号の値が１であれば、ＡＦＣＰＵ８００はＳ５０５以降の蓄積終了処理を実行する。一方、ｃｏｍｐ＝０が出力されていれば、ｐ−ｏｕｔ≦ＶＲ（蓄積が不十分）であるので、ＡＦＣＰＵ８００は、ｃｏｍｐ信号＝１となるまでＳ５０４における判定処理を継続する。
【０１３８】
Ｓ５０５でＡＦＣＰＵ８００は、ｔｒａｎｓ＿１信号の出力を終了し、転送ゲート８０２をＯＦＦする。ラインセンサ＃１のメモリ部８０３に積分された蓄積電荷をメモリ部８０３に記憶する。
【０１３９】
Ｓ５０６でＡＦＣＰＵ８００は、蓄積終了フラグを示すレジスタｔｒ＿１に１を設定し、蓄積動作を終了する。外部（例えばカメラＣＰＵ１００）からの通信でレジスタｔｒ＿１をモニタすることで、ラインセンサ＃１の蓄積が終了したことを知ることができる。
【０１４０】
次に、第２タイプの蓄積動作を行うための制御（Ｓ５０７〜Ｓ５１２）について説明する。
Ｓ５０７でＡＦＣＰＵ８００は、ラインセンサ＃１の初期リセット動作を行う。ＡＦＣＰＵ８００は自身のレジスタを０クリアした後、ｔｒａｎｓ＿１信号、ｒｓｔ信号、ｒｓｔ＿１信号を出力（信号の値を１に）し、センサ部８０１とメモリ部８０３の電荷をクリアする。
【０１４１】
Ｓ５０８でＡＦＣＰＵ８００は、ｔｒａｎｓ＿１信号、ｒｓｔ信号の出力を終了（信号の値を０に）する。これにより、センサ部８０１のリセットが完了し、これよりセンサ部８０１で発生した蓄積電荷はセンサ部８０１で蓄積する。ここでは、ＡＦＣＰＵ８００は、ｔｒａｎｓ＿１信号の出力を終了しているため転送ゲート８０２がＯＦＦしており、さらにｒｓｔ＿１信号の出力は継続されているので、電荷蓄積中においてもメモリ部８０３はリセットし続けている。
【０１４２】
Ｓ５０９でＡＦＣＰＵ８００は、自身のレジスタｓｔｐの値を判定する。第２タイプの蓄積動作では、電荷蓄積中でもメモリ部８０３はリセット中のため、ｐ−ｏｕｔ＞ＶＲにはならず、ｃｏｍｐ信号によって蓄積停止を判定することはできない。そこで、外部（例えばカメラＣＰＵ１００）からＡＦＣＰＵ８００への通信により、ＡＦＣＰＵ８００のレジスタｓｔｐの値を設定することで、外部から蓄積動作の終了を制御する。ここでは、レジスタｓｔｐの値が１であればＡＦＣＰＵ８００は蓄積終了と判定し、Ｓ１１０以降の処理に移行する。一方、レジスタｓｔｐの値が０の場合、ＡＦＣＰＵ８００はレジスタｓｔｐの値の判定をＳ５０９で継続して実行する。
【０１４３】
Ｓ５１０でＡＦＣＰＵ８００は、ｒｓｔ＿１信号の出力を終了し、メモリ部８０３のリセットを完了する。その後、ＡＦＣＰＵ８００は、ｔｒａｎｓ＿１信号の出力を開始して転送ゲート８０２をＯＮにし、ラインセンサ＃１のセンサ部８０１で積分された蓄積電荷をメモリ部８０３へ転送する。電荷蓄積期間中、センサ部８０１からメモリ部８０３への電荷転送は行われず、さらに蓄積が終了して蓄積電荷が転送される直前まで、メモリ部８０３はリセットされ続けている。そのため、電荷蓄積期間中にメモリ部８０３で発生するノイズはメモリ部８０３に蓄積されない。
【０１４４】
Ｓ５１１でＡＦＣＰＵ８００は、ｔｒａｎｓ＿１信号の出力を解除し、転送ゲート８０２をＯＦＦする。これにより、Ｓ１１０で転送した電荷をメモリ部８０３に記憶する。
Ｓ５１２では、ＡＦＣＰＵ内の蓄積終了フラグを示すレジスタｔｒ＿１に１を設定する。
このように、本実施形態に係る焦点検出センサは、外部（例えばカメラＣＰＵ１００）からの通信でＡＦＣＰＵ８００のレジスタｍｏｄｅの値を設定することで、ラインセンサの蓄積動作を第１タイプか第２タイプかに切替えることができる。
【０１４５】
図１４のフローチャートではラインセンサ＃１の蓄積動作のみ説明したが、ラインセンサ＃２〜＃８についても同様の蓄積動作が行われる。ＡＦＣＰＵ８００は、ラインセンサ＃２〜＃８用のレジスタｔｒ＿２〜ｔｒ＿８を有し、またラインセンサ＃２〜＃８用の信号線も有している。
【０１４６】
（カメラの動作）
上述した焦点検出センサ９０１を備えたカメラの動作例について、図１５のフローチャートを用いて詳しく説明する。この動作は、図２で示したカメラのスイッチＳＷ１がＯＮしたことにより、カメラＣＰＵ１００が実行するものとする。なお、図１５のフローチャートのうち、図６と同様の動作ステップについては同じ参照数字を付して説明を省略する。
【０１４７】
Ｓ６０１でカメラＣＰＵ１００は、測光センサ１０６で検出した測光値から、被写体輝度ＢＶを求める。
Ｓ６０２でカメラＣＰＵ１００は、被写体輝度ＢＶ＞Ｋ（Ｋは閾値）かどうか判定し、被写体輝度ＢＶ＞Ｋである場合はＳ６０３でＡＦＣＰＵ８００のレジスタｍｏｄｅに０を設定し、ラインセンサ＃１〜＃８を第１タイプに設定する。一方、カメラＣＰＵ１００は、被写体輝度ＢＶ≦Ｋの場合はＳ６０５でＡＦＣＰＵ８００のレジスタｍｏｄｅに１を設定し、ラインセンサ＃１〜＃８を第２タイプに設定する。
【０１４８】
ここで、ラインセンサ＃１のタイプを決定する輝度の閾値Ｋ（ＡＰＥＸ）について、図１６を用いて説明する。図１６は、蓄積時間とラインセンサで得られる信号量（電圧）との関係を示す図である。被写体輝度が一定であれば、ラインセンサから出力される電圧は蓄積時間に比例して増加する。図１３を用いて説明した通り、ＡＦＣＰＵ８００は、ラインセンサの出力電圧が画素飽和電圧ＶＲを超えるまで蓄積を継続するが、蓄積時間は被写体輝度ＢＶに依存し、被写体輝度ＢＶが低い場合は蓄積時間が長くなる。蓄積時間が長くなると、電荷蓄積中に生じる被写体ブレなどの影響でＡＦ精度が悪化する場合がある。そのため、蓄積の打切り時間Ｔｍを設定し、出力電圧がＶＲ以下であっても蓄積開始からＴｍ時間経った時点でカメラＣＰＵ１００から通信により強制的にラインセンサの蓄積動作を終了させることができる。
【０１４９】
ここで、蓄積の打切り時間Ｔｍで出力電圧値がＶＲに達する被写体輝度をＢＶ(APEX)＝Ｋ＋１とする。Ｋ＋１よりも１段分暗い（×１／２）被写体輝度ＢＶ(APEX)＝Ｋの時には、出力電圧がＶＲになる前に蓄積の打切り時間Ｔｍに達し、カメラＣＰＵ１００からの通信でレジスタｓｔｐ値に１を設定することで強制的に蓄積終了する。打切り時の出力電圧はＶＲ／２になってしまうため、ラインセンサの画素信号に対するノイズの影響が無視できなくなり、ＳＮ比が悪化する可能性が高い。そのため本実施形態では、被写体輝度ＢＶ≦Ｋ（被写体輝度が閾値以下）の場合、ラインセンサをノイズの少ない第２タイプ（ｍｏｄｅ＝１）に設定する。
【０１５０】
一方、被写体輝度ＢＶ＞Ｋの場合は、出力電圧もＶＲ／２以上得られるため、画素信号に対するノイズの影響は大きくない可能性が高い。また、出力電圧が画素飽和電圧ＶＲを超えないよう、ラインセンサ内部のコンパレータ８０７からのｃｏｍｐ出力による蓄積制御が必要になるため、ラインセンサを第１タイプ（ｍｏｄｅ＝０）に設定する。
【０１５１】
図１５に戻り、Ｓ６０５でカメラＣＰＵ１００は、焦点検出センサ９０１のＡＦＣＰＵ８００と通信し、ＡＦＣＰＵ８００のレジスタｓｔｒｔに１を設定することにより、ＡＦ蓄積動作を開始させる。これにより、焦点検出センサ９０１は、ラインセンサ＃１〜＃８に対し、図１４を参照して説明した蓄積動作を開始させる。また、カメラＣＰＵ１００は、自身の内部にある不図示のカウンタにより、蓄積時間Ｔの計測を開始する。
【０１５２】
Ｓ６０６でカメラＣＰＵ１００は、焦点検出センサ９０１における蓄積動作が終了したかどうかを、ＡＦＣＰＵ８００のレジスタｔｒ＿１〜ｔｒ＿８の値から判別する。レジスタｔｒ＿１〜ｔｒ＿８が全て１の場合は、ラインセンサ＃１〜＃８の全てについて蓄積が終了しているので、カメラＣＰＵ１００はＳ２０４の信号読み出し動作を行う。一方、レジスタｔｒ＿１〜ｔｒ＿８の１つ以上が０の場合、カメラＣＰＵ１００は蓄積終了していないラインセンサがあると判断し、Ｓ６０７へ進む。
【０１５３】
Ｓ６０７でカメラＣＰＵ１００は、自身のカウンタによる蓄積時間Ｔの判定を行う。蓄積時間Ｔ≧Ｔｍの場合は、焦点検出センサ９０１の蓄積が打切り時間Ｔｍに達しているので、Ｓ６０８に進む。一方、蓄積時間Ｔ＜Ｔｍの場合は、Ｓ６０６へ戻り蓄積動作を継続する。
【０１５４】
Ｓ６０８でカメラＣＰＵは、ＡＦＣＰＵ８００と通信し、ＡＦＣＰＵ８００のレジスタｓｔｐに１を設定し、ラインセンサ＃１〜＃８の全てについて蓄積を終了させる。
Ｓ２０３〜Ｓ２０６および、Ｓ３０１〜Ｓ３０３の動作については、第１の実施形態で説明した図７の同番号と同様の動作であるためここでの説明を省略する。
【０１５５】
なお、本実施形態において、被写体輝度ＢＶを測定する方法として、カメラＣＰＵ１００は測光センサ１０６を用いているがこの限りではない。例えば、焦点検出センサ９０１のラインセンサ＃１〜＃８を一旦、第１タイプに設定し、ラインセンサ＃１〜＃８の電荷蓄積時間や出力信号量を基に被写体輝度ＢＶを測定しても良い。
【０１５６】
このように、本実施形態では、ラインセンサの動作タイプを動的に設定可能とし、被写体輝度が閾値未満の場合は第２タイプ、閾値以上の場合は第１タイプに設定する。これにより、特に被写体輝度が低い場合の画素信号のＳＮ比低下を抑制することができる。
【０１５７】
また、本実施形態では、被写体輝度に応じて全てのラインセンサを第１タイプ又は第２タイプの一方に設定する場合について説明した。しかし、第１の実施形態で説明したように、ラインセンサに応じた動作タイプを設定する場合においても、図１３に示した構成の焦点検出センサを用いることができる。この場合、同じ位置で２つのタイプを利用することが可能になるため、より柔軟な焦点検出を行うことができる。
【０１５８】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、焦点検出センサを撮像装置の自動焦点検出に用いる例について説明したが、例えば望遠鏡、プロジェクターのように、撮像機能を持たない任意の光学機器における自動焦点検出にも好適に利用できる。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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