(57)【要約】【課題】瞳分割方式の焦点検出を行いつつ、撮像素子の読出し時間を短縮する場合、焦点検出を行う領域を変更する際に変更前と変更後の領域の位置関係によっては撮像素子が光を蓄積する時間が確保できなくなる。【解決手段】複数の副画素が配置された画素と、複数の画素が行列状に配列された画素配列と、前記画素配列の一部の画素から焦点検出用信号を選択的に出力する撮像素子と、前記焦点検出用信号が前記撮像素子のどこが選択されているかに関わらず読み出しタイミングを一意に設定する設定手段と、前記画素配列から焦点検出用信号を出力する測距位置情報を生成する生成手段と、前記焦点検出用信号を読み出す行と前記蓄積時間から前記画素配列の制御信号を生成する制御信号生成手段と、を備える。【選択図】  図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の副画素が配置された画素と、複数の画素が行列状に配列された画素配列と、前記画素配列の一部の画素から焦点検出用信号を選択的に出力する撮像素子と、前記焦点検出用信号が前記撮像素子のどこが選択されているかに関わらず読み出しタイミングを一意に設定する設定手段と、前記画素配列から焦点検出用信号を出力する測距位置情報を生成する生成手段と、前記焦点検出用信号を読み出す行と前記蓄積時間から前記画素配列の制御信号を生成する制御信号生成手段と、を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記設定手段により設定された前記焦点検出用信号の生成行が、前フレームから読出しタイミングが変わる最大の変化量より、読み出しタイミングとリセットタイミングが重ならないブランキングタイムをフレーム間に設定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、画素毎に複数の光電変換部を有する撮像素子を用いた撮像装置及びその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＭＯＳ（相補型金属酸化膜半導体）センサなどの撮像素子を用いた撮像装置では多機能化が進んでいる。静止画や動画のデータ生成だけでなく、例えば焦点調節のような撮像装置の制御も撮像素子で得た画像情報に基づいて行われるようになっている。特許文献１では、撮像素子から得た撮像信号を用いて瞳分割方式の焦点検出を行う技術が開示されている。撮像素子の画素毎に１つのマイクロレンズと２つのフォトダイオードを備えることにより、各フォトダイオードは撮影レンズの異なる瞳領域を通過した光を受光する。
【０００３】
フォトダイオード同士の出力信号を比較することで焦点検出が可能となると共に、これらの出力信号を加算することで撮像画像データを生成可能である。特許文献２では、撮像素子から得た撮像信号を用いて瞳分割方式の焦点検出を行いつつ、撮像素子の読出し時間を短縮する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１２４９８４号公報
【特許文献２】特開２０１６−０２１０５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述の特許文献２の手法によって撮像素子から得た撮像信号を用いて瞳分割方式の焦点検出を行いつつ、撮像素子の読出し時間を短縮する場合、撮像における読出し動作とリセット動作の競合が発生する可能性がある。
【０００６】
本発明の目的は、画素部がそれぞれ複数の光電変換部を有し、該光電変換部から焦点検出用信号を出力する撮像素子を備えた撮像装置において、撮像素子の読出し時間を短縮しつつ、撮像における読出し動作とリセット動作の競合を回避することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係わる撮像装置は、複数の副画素が配置された画素と、複数の画素が行列状に配列された画素配列と、前記画素配列の一部の画素から焦点検出用信号を選択的に出力する撮像素子と、前記焦点検出用信号が前記撮像素子のどこが選択されているかに関わらず読み出しタイミングを一意に設定する設定手段１と、前記画素配列から焦点検出用信号を出力する測距位置情報を生成する生成手段と、前記焦点検出用信号を読み出す行と前記蓄積時間から前記画素配列の制御信号を生成する制御信号生成手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、焦点検出を行う領域を変更する際に、撮像における読出し動作とリセット動作の競合を回避することである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１乃至第２の実施形態に係る撮像装置の全体構成を示す図。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る撮像素子の全体構成を示す図。
【図３】撮像素子の１画素の構成を示す図。
【図４】列共通読出し回路の構成図。
【図５】読出し動作を示すタイミングチャート。
【図６】読出し動作を示すタイミングチャート。
【図７】リセット動作を示すタイミングチャート。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る撮影画像と読出し行の関係を示す図。
【図９】本発明の第１の実施形態に係る読出し動作とリセット動作の時間的関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して、本実施例形態で本発明が提案する撮像システムについて説明する。
【００１１】
（第一の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る撮像装置１００の全体構成を示した図である。撮像レンズ１０１は、被写体からの光を撮像素子１０２上に結像させる。撮像素子１０２は、撮像レンズ１０１により結像された被写体像を光電変換する。本実施形態では、撮像素子１０２として、ＣＭＯＳイメージセンサが使用される。撮像素子１０２は、複数の画素が行列状に配列された画素配列を有する。撮像素子１０２から出力されるアナログ画像信号は、ＡＦＥ（Ａｎａｌｏｇ  Ｆｒｏｎｔ  Ｅｎｄ）１０３によりデジタル信号に変換される。
【００１２】
ＤＳＰ（Ｄｉｓｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｅｒ）１０４は、ＡＦＥ１０３から出力されるデジタル画像信号に対する各種画像処理や圧縮・伸張処理などを行なう。記録媒体１０５は、ＤＳＰ１０４により処理された画像データを記録する。表示部１０６は、ＤＳＰ１０４により処理された撮影画像や各種メニュー画面などを表示し、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などが使用される。
【００１３】
タイミングジェネレータ（ＴＧ）１０７は、撮像素子１０２に制御信号を供給する。ＣＰＵ１０８は、ＡＦＥ１０３、ＤＳＰ１０４、ＴＧ１０７の制御を行う。ＲＡＭ１０９は、画像データなどを一時記憶し、ＤＳＰ１０４と接続されている。焦点検出用信号読出し行設定部１１０はＣＰＵ１０８から受けた測距位置情報から撮像素子の焦点検出信号読出し行を制御する情報を設定する。ここでいう測距位置情報とは、撮像素子内の測距領域に関する情報を指す。蓄積時間設定部１１１はＴＧ１０７から受けた蓄積時間情報と焦点検出用信号読出し行設定部１１０から受けた焦点検出用信号読出し行情報から撮像素子の蓄積時間を制御する情報を設定する。
【００１４】
図２は、撮像素子１０２の全体構成を示す図である。画素領域ＰＡには、画素２００がｐ１１〜ｐｋｎのように行列状に配置されている。また、各画素２００内には、それぞれ副画素ａ、副画素ｂが配置され、副画素ａ、副画素ｂは、それぞれフォトダイオード（以下、ＰＤと表す）２０１ａ、２０１ｂを有する。図示しないが、単位画素２００の上部には、それぞれ１つのマイクロレンズが配される。副画素ａ、ｂには、撮影レンズの射出瞳の異なる領域を通過した光束が、このマイクロレンズを通り入射する。副画素ａ、ｂ各々の信号は焦点検出に利用され、副画素ａ、副画素ｂの信号を加算した加算信号は画像生成用に利用される。
【００１５】
ここで、画素２００の１画素毎の構成について図３を用いて説明する。前述した副画素ａ，ｂのＰＤ２０１ａ，２０１ｂは、入射した光信号を光電変換し、露光量に応じた電荷を蓄積する。それぞれ垂直走査回路４０１の制御信号ｔｘａ，ｔｘｂをＨｉｇｈレベルにすることで転送ゲート２０２ａ，２０２ｂがＯＮになり、ＰＤ２０１ａ，２０１ｂに蓄積されている電荷がＦＤ部２０３に転送される。ＦＤ部２０３は、増幅ＭＯＳトランジスタ２０４のゲートに接続されており、ＰＤ２０１ａ，２０１ｂからＦＤ部２０３に転送されてきた電荷量に応じた電圧信号を出力する。
【００１６】
制御信号ｒｅｓをＨｉｇｈレベルにすることでリセットスイッチ２０５がＯＮになり、ＦＤ部２０３がリセットされる。また、ＰＤ２０１ａ，２０１ｂの電荷をリセットする場合には、制御信号ｒｅｓと制御信号ｔｘａ，ｔｘｂとを同時にＨｉｇｈレベルとする。これにより、転送ゲート２０２ａ，２０２ｂ及びＦＤリセットスイッチ２０５を両方ＯＮし、ＦＤ部２０３経由でＰＤ２０１ａ，２０１ｂをリセットする。画素選択スイッチ２０６は、制御信号ｓｅｌをＨｉｇｈレベルとすることによりＯＮし、増幅ＭＯＳトランジスタ２０４で電圧に変換された画素信号が画素部２００の出力端子ｖｏｕｔに出力される。
【００１７】
次に、列共通読出し回路３００の構成について図４を用いて説明する。第１の光信号転送スイッチ３０３は、画素２００から読み出される画素の信号を第１の光信号保持容量３０５に転送するためのスイッチである。制御信号ｔｓａ１をＨｉｇｈレベルにすることにより、第１の光信号転送スイッチ３０３がＯＮになる。そして、垂直出力線３０１の光信号が第１の光信号転送スイッチ３０３を介して第１の光信号保持容量３０５に記憶される。
【００１８】
第１のノイズ信号転送スイッチ３０４は、画素２００から読み出されるノイズ信号を第１のノイズ信号保持容量３０６に転送するためのスイッチである。制御信号ｔｎ１をＨｉｇｈレベルにすることにより、第１のノイズ信号転送スイッチ３０４がＯＮになる。そして、垂直出力線３０１のノイズ信号が第１のノイズ信号転送スイッチ３０４を介して第１のノイズ信号保持容量３０６に記憶される。
【００１９】
ＮＭＯＳトランジスタ３０７と電流源３０９とは、ソースフォロワ回路を構成する。そして、ソースフォロワ回路の入力となるＮＭＯＳトランジスタ３０７のゲート側には、第１の光信号保持容量３０５が接続されている。また、ソースフォロワ回路の出力であるＮＭＯＳトランジスタ３０７のソース側は、第２の光信号転送スイッチ３１１に接続される。
【００２０】
第２の光信号転送スイッチ３１１は、ソースフォロワ回路の出力を第２の光信号保持容量３１３に転送するためのスイッチである。制御信号ｔｓａ２をＨｉｇｈレベルにすることにより、第２の光信号転送スイッチ３１１がＯＮになる。そして、第１の光信号保持容量３０５に保持された信号量に応じた信号が、第２の光信号転送スイッチ３１１を介して、第２の光信号保持容量３１３に記憶される。
【００２１】
また、ＮＭＯＳトランジスタ３０８と電流源３１０とは、ソースフォロワ回路を構成し、ソースフォロワ回路の入力となるＮＭＯＳトランジスタ３０８のゲート側には、第１のノイズ信号保持容量３０６が接続されている。ソースフォロワ回路の出力であるＮＭＯＳトランジスタ３０８のソース側は、第２のノイズ信号転送スイッチ３１２に接続される。
【００２２】
第２のノイズ信号転送スイッチ３１２は、ソースフォロワ回路の出力を第２のノイズ信号保持容量３１４に転送するためのスイッチである。制御信号ｔｎ２をＨｉｇｈレベルにすることにより、第２のノイズ信号転送スイッチ３１２がＯＮになる。そして、第１のノイズ信号保持容量３０６に保持された信号量に応じた信号が、第２のノイズ信号転送スイッチ３１２を介して、第２のノイズ信号保持容量３１４に記憶される。第２の光信号保持容量３１３、第２のノイズ信号保持容量３１４は、それぞれ列共通読出し回路３００の出力端子ｖｓ、ｖｎに接続されている。
【００２３】
図２に戻り、列共通読出し回路３００の出力端子ｖｓ、ｖｎには、それぞれ水平転送スイッチ３１５，３１６が接続されている。水平転送スイッチ３１５，３１６は、水平走査回路４０２の制御信号ｈｓｒ＊（＊は列番号）によって制御される。そして、制御信号ｈｓｒ＊がＨｉｇｈレベルになることにより、水平転送スイッチ３１５，３１６がＯＮになり、第２の光信号保持容量３１３、第２のノイズ信号保持容量３１４の信号がそれぞれ水平出力線３１７，３１８へ転送される。
【００２４】
水平出力線３１７，３１８は、差動増幅器３１９の入力に接続されており、差動増幅器３１９では、光信号とノイズ信号の差分をとると同時に所定のゲインをかけ、最終的な画像信号として出力端子３２０へ出力する。水平出力線リセットスイッチ３２１，３２２は、制御信号ｃｈｒｅｓがＨｉｇｈになることによってＯＮされ（閉状態）、各水平出力線３１７，３１８がリセット電圧Ｖｃｈｒｅｓにリセットされる。
【００２５】
図５を用いて信号ＡＢを読み出す場合の撮像素子１０２の読出し動作について説明する。制御信号ｓｅｌ＿ｎ、ｔｘａ＿ｎ、ｔｘｂ＿ｎ、ｒｅｓ＿ｎはそれぞれ、ｎ行目の画素の駆動を制御する制御信号ｓｅｌ、ｔｘａ、ｔｘｂ、ｒｅｓを示す。まず、制御信号ｓｅｌ＿ｎをＨｉｇｈレベルにしてｎ行目の画素の画素選択スイッチ２０６をＯＮする。その後、制御信号ｒｅｓ＿ｎをＬｏｗレベルにしてリセットスイッチ２０５をＯＦＦし、ＦＤ部２０３のリセットを開放する。
【００２６】
次に、制御信号ｔｎ１をＨｉｇｈレベルにして、第１のノイズ信号転送スイッチ３０４をＯＮし、第１のノイズ信号保持容量３０６にＮ信号を記憶する。続いて制御信号ｔｎ１をＬｏｗにし、第１のノイズ信号転送スイッチ３０４をＯＦＦした後、制御信号ｔｓａ１をＨｉｇｈレベルにして第１の光信号転送スイッチ３０３をＯＮする。それと共に、制御信号ｔｘａ＿ｎおよびｔｘｂ＿ｎをＨｉｇｈレベルにすることで転送ゲート２０２ａおよび２０２ｂをＯＮする。
【００２７】
この動作により、選択されているｎ行目のＰＤ２０１ａおよびＰＤ２０１ｂに蓄積されていた電荷に応じた信号が増幅ＭＯＳアンプ２０４、画素選択スイッチ２０６を介して垂直出力線３０１へ出力される。更に、第１の光信号転送スイッチ３０３を介して第１の光信号保持容量３０５へ記憶される。
【００２８】
次に、制御信号ｔｘａ＿ｎおよびｔｘｂ＿ｎをＬｏｗレベルにして転送ゲート２０２ａおよび２０２ｂをＯＦＦにした後、制御信号ｔｓａ２をＨｉｇｈレベルにすることにより、第２の光信号転送スイッチ３１１をＯＮする。これによりＮＭＯＳトランジスタ３０７と電流源３０９で構成されるソースフォロワ回路と第２の光信号転送スイッチ３１１を経由して、第２の光信号保持容量３１３へ光信号を書き込む。この動作により、第２の光信号保持容量３１３には、ｎ行目のＰＤ２０１ａおよび２０１ｂに蓄積されていた電荷に応じた信号が記憶される。
【００２９】
また、これと並行して、制御信号ｔｎ２をＨｉｇｈレベルにして第１のノイズ信号保持容量３０６に保持されているｎ行目のノイズ信号を第２のノイズ信号保持容量３１４へ再度書き込む。その後、制御信号ｒｅｓ＿ｎをＨｉｇｈレベルにしてＦＤ部２０３をリセットすると共に、制御信号ｓｅｌ＿ｎをＬｏｗレベルにすることにより、ｎ行目の垂直転送動作を終了する。
【００３０】
続いて、水平走査回路４０２の動作により、第２の光信号保持容量３１３の信号、第２のノイズ信号保持容量３１４の信号が水平出力線３１７，３１８と差動増幅器３１９を介して出力端子３２０に出力される。これにより信号ＡＢが撮像素子１０２から読み出される。
【００３１】
図６を用いて信号Ａと信号ＡＢを読み出す場合の撮像素子１０２の読出し動作について説明する。まず、制御信号ｓｅｌ＿ｎをＨｉｇｈレベルにしてｎ行目の画素の画素選択スイッチ２０６をＯＮする。その後、制御信号ｒｅｓ＿ｎをＬｏｗレベルにしてリセットスイッチ２０５をＯＦＦし、ＦＤ部２０３のリセットを開放する。
【００３２】
次に、制御信号ｔｎ１をＨｉｇｈレベルにして、第１のノイズ信号転送スイッチ３０４をＯＮし、第１のノイズ信号保持容量３０６にＮ信号を記憶する。続いて制御信号ｔｎ１をＬｏｗにし、第１のノイズ信号転送スイッチ３０４をＯＦＦした後、制御信号ｔｓａ１をＨｉｇｈレベルにして第１の光信号転送スイッチ３０３をＯＮする。それと共に、制御信号ｔｘａ＿ｎをＨｉｇｈレベルにすることで転送ゲート２０２ａをＯＮする。
【００３３】
この動作により、選択されているｎ行目のＰＤ２０１ａに蓄積されていた電荷に応じた信号が増幅ＭＯＳアンプ２０４、画素選択スイッチ２０６を介して垂直出力線３０１へ出力される。更に、第１の光信号転送スイッチ３０３を介して第１の光信号保持容量３０５へ記憶される。
【００３４】
次に、制御信号ｔｘａ＿ｎをＬｏｗレベルにして転送ゲート２０２ａをＯＦＦにした後、制御信号ｔｎ２をＨｉｇｈレベルにして第２のノイズ信号転送スイッチ３１２をＯＮする。これにより、第１のノイズ信号保持容量３０６に保持されているｎ行目のノイズ信号に応じた信号が第２のノイズ信号保持容量３１４へ記憶される。
【００３５】
また、制御信号ｔｎ２と同様に制御信号ｔｓａ２もＨｉｇｈレベルにすることにより、第２の光信号転送スイッチ３１１ａをＯＮする。このとき、第１の光信号転送スイッチ３０３はまだＯＮされた状態であり、第１の光信号保持容量３０５への信号書き込み中である。しかし、ＮＭＯＳトランジスタ３０７と電流源３０９で構成されるソースフォロワ回路と第２の光信号転送スイッチ３１１を経由して、第２の光信号保持容量３１３への光信号の書き込みも同時に行う。
【００３６】
続いて、水平走査回路４０２の動作により、第２の光信号保持容量３１３、第２のノイズ信号保持容量３１４の信号が水平出力線３１７，３１８と差動増幅器３１９を介して出力端子３２０に出力される。これにより信号Ａが撮像素子１０２から読み出される。
【００３７】
次に、信号ＡＢを第１の光信号保持容量３０５に読み出す動作が行われる。まず、制御信号ｔｓａ１をＨｉｇｈレベルにして第１の光信号転送スイッチ３０３をＯＮすると共に、制御信号ｔｘｂ＿ｎをＨｉｇｈレベルにすることで転送ゲート２０２ｂをＯＮする。この動作により、選択されているｎ行目のＰＤ２０１ｂに蓄積されていた電荷に応じた信号が増幅ＭＯＳアンプ２０４、画素選択スイッチ２０６を介して垂直出力線３０１へ出力される。更に、第１の光信号転送スイッチ３０３を介して第１の光信号保持容量３０５へ記憶される。
【００３８】
次に、制御信号ｔｘｂ＿ｎをＬｏｗレベルにして転送ゲート２０２ｂをＯＦＦにした後、制御信号ｔｓａ２をＨｉｇｈレベルにすることにより、第２の光信号転送スイッチ３１１をＯＮする。これによりＮＭＯＳトランジスタ３０７と電流源３０９で構成されるソースフォロワ回路と第２の光信号転送スイッチ３１１を経由して、第２の光信号保持容量３１３へ光信号を書き込む。
【００３９】
ここで、第２の光信号保持容量３１３には、ｎ行目のＰＤ２０１ａに蓄積されていた電荷に応じた信号が記憶されている。すなわち、第２の光信号保持容量３１３には、ＰＤ２０１ａとＰＤ２０１ｂに蓄積された電荷に対応した信号が記憶されることになる。また、これと並行して、制御信号ｔｎ２をＨｉｇｈレベルにして第１のノイズ信号保持容量３０６に保持されているｎ行目のノイズ信号を第２のノイズ信号保持容量３１４へ再度書き込む。
【００４０】
その後、制御信号ｒｅｓ＿ｎをＨｉｇｈレベルにしてＦＤ部２０３をリセットすると共に、制御信号ｓｅｌ＿ｎをＬｏｗレベルにすることにより、ｎ行目の垂直転送動作を終了する。続いて、水平走査回路４０２の動作により、第２の光信号保持容量３１３の信号、第２のノイズ信号保持容量３１４の信号が水平出力線３１７，３１８と差動増幅器３１９を介して出力端子３２０に出力される。これにより信号ＡＢが撮像素子１０２から読み出される。
【００４１】
図７を用いて撮像素子１０２のリセット動作について説明する。まず、制御信号ｒｅｓ＿ｎをＬｏｗレベルにしてリセットスイッチ２０５をＯＦＦし、ＦＤ部２０３のリセットを開放する。次に、制御信号ｔｘａ＿ｎと制御信号ｔｘｂ＿ｎをＨｉｇｈレベルにすることで転送ゲート２０２ｂをＯＮする。これにより、転送ゲート２０２ａ，２０２ｂ及びＦＤリセットスイッチ２０５を両方ＯＮし、ＦＤ部２０３経由でＰＤ２０１ａ，２０１ｂをリセットする。これにより撮像素子１０２をリセットする。
【００４２】
これまで各行ごとの動作に関し説明したが、ここで、各行の読み出し順を制御する制御方法に関し説明する。前述の通り、１フレームの中には信号ＡＢのみを読みだす行と、信号Ａと信号ＡＢを読みだす行が混在しており、それぞれの行は制御信号ｒｅｓ＿ｎ、ｓｅｌ＿ｎ、ｔｘａ＿ｎ、ｔｘｂ＿ｎにより制御されている。これらの制御信号はＣＰＵ１０８による指示に従い、ＴＧ１０７より送られる。
【００４３】
ＣＰＵ１０８は撮像素子１０２の駆動が開始される際に、信号Ａと信号ＡＢを読み出す行数を決定する。信号Ａと信号ＡＢを読み出す行数は、測距位置情報により決まる。行数決定後は、駆動モードが切り替わるもしくは撮影動作が終了するまで、フレーム毎で変更しないものとする。続いてＣＰＵ１０８は、信号Ａと信号ＡＢを読み出す行の読み出しタイミングを決定する。ここで決められた読み出しタイミングを元に、先に述べた制御信号ｒｅｓ＿ｎ、ｓｅｌ＿ｎ、ｔｘａ＿ｎ、ｔｘｂ＿ｎの制御を行う。
【００４４】
読み出しタイミングは先頭に固めるとしても良いし、全体の行数との比から、等間隔に間引いて置いても良い。また、ここで決められた読み出しタイミングは、駆動モードが切り替わるもしくは撮影動作が終了するまで、フレーム毎で変更しないものとする。
【００４５】
図８を用いて説明する。図８は撮像画像の一例である。８０１は撮影画像そのものを示し、８０２は測距位置を示す。測距位置８０２に含まれる行は信号Ａと信号ＡＢを読み出す行であり、それ以外の行が信号ＡＢのみを読み出す行である。測距位置が決められた時点で、信号Ａと信号ＡＢを読み出す行数は決定される。読み出し行は上から１行目、２行目……ｎ行目と続き、その中で信号ＡＢのみを読み出す行をＡＢ−ｎ行目、信号Ａと信号ＡＢを読み出す行をＡ／ＡＢ−ｎ行目とする。
【００４６】
図９は上述の読出し動作とリセット動作の時間的な関係を示した図である。図９の蓄積時間に書かれた行の名前は、図８において説明した行の名前と対応しており、各フレーム毎に信号ＡとＡＢを読み出す行と、信号Ａを読み出す行のタイミングをそれぞれ表している。図９（ａ）は信号Ａと信号ＡＢを読み出す行の読み出しタイミングを先頭に固めた場合の例を示す。図９（ｂ）は信号Ａと信号ＡＢを読み出す行の読み出しタイミングを３行おきに行う場合の例を示す。期間Ａは、前述のＡ信号読出し動作期間を示している。期間ＡＢは、前述のＡＢ信号読出し動作期間を示している。
【００４７】
期間Ｒは、前述のリセット動作期間を示している。ＶＤ信号から次のＶＤ信号の間に１行目からＮ行目までのＡ信号読出し、またはＡＢ信号読出しが完了する。このとき、ＶＤ信号から次のＶＤ信号までの区間を１フレームとする。リセット動作から次のフレームのＡ信号読出し、またはＡＢ信号読出しまでの区間を蓄積時間とする。先に述べた通り、行ごとに信号ＡＢのみを読み出す行か信号Ａと信号ＡＢを読み出すかは測距位置に応じて決まる。１フレーム目では信号ＡＢのみを読み出す行が、２フレーム目では信号Ａと信号ＡＢを読み出す行になることも起こりえる。
【００４８】
このとき、次のフレームのリセット動作を前のフレームのＡ信号読出し、またはＡＢ信号読出しより先に行うことはできないため、ブランキングタイムを設ける。ブランキングタイムは、信号Ａと信号ＡＢを読み出す行の読み出しタイミングより決定する。信号ＡＢのみを読み出す行の最終行（ＡＢ−ｎ行）から信号Ａと信号ＡＢを読み出す行の最終行（Ａ／ＡＢ−ｎ行）へ変わる場合がタイミング変化量の最大である。そのときに次フレームのリセット動作が、前フレームの読み出しの後となるようブランキングタイムを設定する。
【００４９】
上記本発明の実施形態１に示すように、焦点検出用信号読出し行（信号Ａと信号Ｂを読み出す行）の読出しタイミングを全フレームで同一にすることで、ブランキングタイムを短くし、高フレームレートを実現させることが可能となる。
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。
【符号の説明】
【００５０】
１００…撮像装置
１０１…撮像レンズ
１０２…撮像素子
１０３…ＡＦＥ
１０４…ＤＳＰ
１０５…記録媒体
１０６…表示部
１０７…ＴＧ
１０８…ＣＰＵ
１０９…ＲＡＭ
１１０…焦点検出用信号読出行設定部
１１１…蓄積時間設定部
２００…画素
２０１ａ、２０１ｂ…フォトダイオード
２０２ａ、２０２ｂ…転送ゲート
２０３…ＦＤ部
２０４…増幅ＭＯＳトランジスタ
２０５…リセットスイッチ
２０６…画素選択スイッチ
３００…列共通読出し回路
３０１…垂直出力線
３０３…第１の光信号転送スイッチ   
３０４…第１のノイズ信号転送       スイッチ
３０５…第１の光信号保持容量
３０６…第１のノイズ信号保持容量
３０７…ＮＭＯＳトランジスタ
３０８…ＮＭＯＳトランジスタ
３０９…電流源
３１０…電流源
３１１…第２の光信号転送スイッチ
３１２…第２のノイズ信号転送スイッチ
３１３…第２の光信号保持容量
３１４…第２のノイズ信号保持容量
３１５、３１６…水平転送スイッチ
３１７、３１８…水平出力線
３１９…差動増幅器
３２０…出力端子
３２１，３２２…水平出力線リセットスイッチ
４０１…垂直走査回路
６０１…ＡＤ変換器（ＡＤ変換部）
６０２…データレジスタ
６０３…データ出力部
【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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