(57)【要約】【課題】撮像条件設定の精度を高めること。【解決手段】撮像装置は、光電変換された電荷により信号を生成する複数の画素が配置された複数の撮像領域と、前記撮像領域ごとに配置され、前記画素で生成された信号を出力する信号線と、を有する撮像素子と、前記撮像領域のうち、第１撮像領域に配置された画素から、前記第１撮像領域の前記信号線に出力された第１画素の信号を用いて、撮像された被写体の画像を生成する生成部と、前記撮像領域のうち、前記第１撮像領域とは異なる第２撮像領域に配置された画素から、前記第２撮像領域の前記信号線に出力された、前記第１画素の数よりも多い第２画素の信号を用いて、前記第１撮像領域の撮像条件を設定する設定部と、を備える。【選択図】図１
2018056945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換された電荷により信号を生成する複数の画素が配置された複数の撮像領域と、前記撮像領域ごとに配置され、前記画素で生成された信号を出力する信号線と、を有する撮像素子と、
前記撮像領域のうち、第１撮像領域に配置された画素から、前記第１撮像領域の前記信号線に出力された第１画素の信号を用いて、撮像された被写体の画像を生成する生成部と、
前記撮像領域のうち、前記第１撮像領域とは異なる第２撮像領域に配置された画素から、前記第２撮像領域の前記信号線に出力された、前記第１画素の数よりも多い第２画素の信号を用いて、前記第１撮像領域の撮像条件を設定する設定部と、
を備える撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記生成部は、前記第１撮像領域に配置された画素から間引いて前記第１撮像領域の前記信号線に出力された前記第１画素の信号を用いて、撮像された被写体の画像を生成する撮像装置。
【請求項３】
請求項２に記載の撮像装置において、
前記設定部は、前記第２撮像領域に配置された画素から間引いて前記第２撮像領域の前記信号線に出力された、前記第１画素の数よりも多い第２画素の信号を用いて、前記第１撮像領域の撮像条件を設定する撮像装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記第２画素の信号を用いて、被写体を検出する検出部を備え、
前記設定部は、前記検出部で検出された被写体により、前記撮像領域のうち、前記第２撮像領域として用いる領域を設定する撮像装置。
【請求項５】
請求項４に記載の撮像装置において、
前記設定部は、前記検出部で検出された被写体の移動方向により、前記撮像領域のうち、前記第２撮像領域として用いる領域を設定する撮像装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の撮像装置において、
前記設定部は、前記撮像領域のうち、前記検出部により検出された被写体に対して、前記被写体の移動方向側に前記被写体の移動方向とは反対方向側よりも多くの前記第２撮像領域として用いる領域を設定する撮像装置。
【請求項７】
請求項４から請求項６のいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記設定部は、撮像時間の経過により、前記撮像領域のうち、前記第２撮像領域として用いる領域の設定を変更する撮像装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記設定部は、前記第１撮像領域を、前記第２撮像領域の撮像条件とは異なる撮像条件に設定する撮像装置。
【請求項９】
光電変換された電荷により信号を生成する複数の画素が配置された複数の撮像領域と、前記撮像領域ごとに配置され、前記画素で生成された信号を出力する信号線と、を備え、
前記撮像領域は、撮像された被写体の画像を生成するために用いられる第１画素を有する第１撮像領域と、前記第１撮像領域の撮像条件を設定するために用いられる、前記第１画素の数よりも多い第２画素を有する第２撮像領域と、を含む撮像素子。
【請求項１０】
被写体を撮像する撮像領域のうち、光を電荷に変換する第１光電変換部と光を電荷に変換する第２光電変換部とが配置された第１撮像領域と、光を電荷に変換する第３光電変換部と光を電荷に変換する第４光電変換部とが配置された第２撮像領域と、を有する撮像素子と、
前記第１撮像領域において、前記第１光電変換部と前記第２光電変換部とで変換された電荷により生成された第１信号を用いて、撮像された被写体の画像を生成する生成部と、
前記第２撮像領域において、前記第３光電変換部で変換された電荷により生成された信号と前記第４光電変換部で変換された電荷により生成された信号とを用いて、前記第１撮像領域の撮像条件を設定する設定部と、
を備える撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置および撮像素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像素子からの信号により撮像条件を設定する技術を搭載した撮像装置が知られている（特許文献１参照）。
従来から撮像条件設定の精度向上が要求されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１９７１９２号公報
【発明の概要】
【０００４】
第１の態様によると、撮像装置は、光電変換された電荷により信号を生成する複数の画素が配置された複数の撮像領域と、前記撮像領域ごとに配置され、前記画素で生成された信号を出力する信号線と、を有する撮像素子と、前記撮像領域のうち、第１撮像領域に配置された画素から、前記第１撮像領域の前記信号線に出力された第１画素の信号を用いて、撮像された被写体の画像を生成する生成部と、前記撮像領域のうち、前記第１撮像領域とは異なる第２撮像領域に配置された画素から、前記第２撮像領域の前記信号線に出力された、前記第１画素の数よりも多い第２画素の信号を用いて、前記第１撮像領域の撮像条件を設定する設定部と、を備える。
第２の態様によると、撮像素子は、光電変換された電荷により信号を生成する複数の画素が配置された複数の撮像領域と、前記撮像領域ごとに配置され、前記画素で生成された信号を出力する信号線と、を備え、前記撮像領域は、撮像された被写体の画像を生成するために用いられる第１画素を有する第１撮像領域と、前記第１撮像領域の撮像条件を設定するために用いられる、前記第１画素の数よりも多い第２画素を有する第２撮像領域と、を含む。
第３の態様によると、撮像装置は、被写体を撮像する撮像領域のうち、光を電荷に変換する第１光電変換部と光を電荷に変換する第２光電変換部とが配置された第１撮像領域と、光を電荷に変換する第３光電変換部と光を電荷に変換する第４光電変換部とが配置された第２撮像領域と、を有する撮像素子と、前記第１撮像領域において、前記第１光電変換部と前記第２光電変換部とで変換された電荷により生成された第１信号を用いて、撮像された被写体の画像を生成する生成部と、前記第２撮像領域において、前記第３光電変換部で変換された電荷により生成された信号と前記第４光電変換部で変換された電荷により生成された信号とを用いて、前記第１撮像領域の撮像条件を設定する設定部と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】カメラの構成を例示するブロック図である。
【図２】積層型の撮像素子の断面図である。
【図３】撮像チップの画素配列と単位領域を説明する図である。
【図４】単位領域における回路を説明する図である。
【図５】撮像素子の機能的構成を示すブロック図である。
【図６】図６(a)〜図６(c)は、撮像素子の撮像面に設定される第１撮像領域および第２撮像領域の配置を例示する図である。
【図７】図７(a)は、表示用画像を例示する図、図７(b)は、検出用画像を例示する図である。
【図８】図８(a)〜図８(d)は、第１撮像領域に含まれるブロックの稼働率と第２撮像領域に含まれるブロックの稼働率の設定を説明する図である。
【図９】撮像画面における被写体領域を例示する図である。
【図１０】設定画面を例示する図である。
【図１１】カーネルを例示する図である。
【図１２】撮像面における焦点検出用画素の位置を例示する図である。
【図１３】焦点検出画素ラインの一部の領域を拡大した図である。
【図１４】フォーカスポイントを拡大した図である。
【図１５】図１５(a)は、検出しようとする対象物を表すテンプレート画像を例示する図であり、図１５(b)は、ライブビュー画像および探索範囲を例示する図である。
【図１６】処理の流れを説明するフローチャートである。
【図１７】図１７(a)〜図１７(d)は、変形例１に係る第１撮像領域に含まれるブロックの稼働率と第２撮像領域に含まれるブロックの稼働率の設定を説明する図である。
【図１８】図１８(a)〜図１８(d)は、変形例２に係る第１撮像領域に含まれるブロックの稼働率と第２撮像領域に含まれるブロックの稼働率の設定を説明する図である。
【図１９】図１９(a)、図１９(b)は、変形例３に係る表示画像を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
一実施の形態による撮像素子、およびこの撮像素子を搭載する電子機器について説明する。図１デジタルカメラ１（以降、カメラ１と称する）は、電子機器の一例である。カメラ１には、イメージセンサの一例として撮像素子３２ａが搭載される。撮像素子３２ａは、撮像面の領域ごとに異なる条件で撮像を行うことが可能に構成される。カメラ１の画像処理部３３は、撮像条件が異なる領域に対して、それぞれ適切な処理を行う。このようなカメラ１の詳細について、図面を参照して説明する。
【０００７】
＜カメラの説明＞
図１は、一実施の形態によるカメラ１の構成を例示するブロック図である。図１において、カメラ１は、撮像光学系３１と、撮像部３２と、画像処理部３３と、制御部３４と、表示部３５と、操作部材３６と、記録部３７とを有する。
【０００８】
撮像光学系３１は、被写界からの光束を撮像部３２へ導く。撮像部３２は、撮像素子３２ａおよび駆動部３２ｂを含み、撮像光学系３１によって結像された被写体の像を光電変換する。撮像部３２は、撮像素子３２ａにおける撮像面の全域において同じ条件で撮像したり、撮像面の領域ごとに異なる条件で撮像したりすることができる。撮像部３２の詳細については後述する。駆動部３２ｂは、撮像素子３２ａに蓄積制御を行わせるために必要な駆動信号を生成する。駆動部３２ｂに対する電荷蓄積時間、ＩＳＯ感度（ゲイン）、フレームレートなどの撮像指示は、制御部３４から駆動部３２ｂへ送信される。
【０００９】
画像処理部３３は、入力部３３ａと、補正部３３ｂと、生成部３３ｃとを含む。入力部３３ａには、撮像部３２によって取得された画像データが入力される。補正部３３ｂは、上記入力された画像データに対して補正を行う。補正は、例えば、後述する第１撮像領域Ｂ１からのデータ（信号）と後述する第２撮像領域Ｂ２からのデータ（信号）のレベルを合わせるなどの処理を含む。生成部３３ｃは、上記入力された画像データ、補正処理後の画像データに対して画像処理を行い、画像を生成する。画像処理には、例えば、色補間処理、画素欠陥補正処理、輪郭強調処理、ノイズ低減（Noise reduction）処理、ホワイトバランス調整処理、ガンマ補正処理、表示輝度調整処理、彩度調整処理等が含まれる。さらに、生成部３３ｃは、表示部３５により表示する画像を生成する。
【００１０】
制御部３４は、例えばＣＰＵによって構成され、カメラ１による全体の動作を制御する。例えば、制御部３４は、撮像部３２で取得された光電変換信号に基づいて所定の露出演算を行い、適正露出に必要な撮像素子３２ａの電荷蓄積時間（露光時間）、撮像光学系３１の絞り値、ＩＳＯ感度等の露出条件を決定して駆動部３２ｂへ指示する。また、カメラ１に設定されている撮像シーンモードや、検出した被写体要素の種類に応じて、彩度、コントラスト、シャープネス等を調整する画像処理条件を決定して画像処理部３３へ指示する。被写体要素の検出については後述する。
【００１１】
制御部３４には、物体検出部３４ａと、設定部３４ｂと、撮像制御部３４ｃと、レンズ移動制御部３４ｄとが含まれる。これらは、制御部３４が不図示の不揮発性メモリに格納されているプログラムを実行することにより、ソフトウェア的に実現されるが、これらをＡＳＩＣ等により構成しても構わない。
【００１２】
物体検出部３４ａは、公知の物体認識処理を行うことにより、撮像部３２によって取得された画像データから、人物（人物の顔）、犬、猫などの動物（動物の顔）、植物、自転車、自動車、電車などの乗物、建造物、静止物、山、雲などの風景、あらかじめ定められた特定の物体などの被写体要素を検出する。設定部３４ｂは、撮像部３２により取得した画像データを、上述のように検出した被写体要素を含む複数の領域に分割する。
【００１３】
設定部３４ｂはさらに、複数の領域に対して撮像条件を設定する。撮像条件は、上記露出条件（電荷蓄積時間、ゲイン、ＩＳＯ感度、フレームレート等）と、上記画像処理条件（例えば、ホワイトバランス調整用パラメータ、ガンマ補正カーブ、表示輝度調整パラメータ、彩度調整パラメータ等）とを含む。なお、撮像条件は、複数の領域に同じ撮像条件を設定することも、複数の領域間で異なる撮像条件を設定することも可能である。
【００１４】
撮像制御部３４ｃは、設定部３４ｂによって領域ごとに設定された撮像条件を適用して撮像部３２（撮像素子３２ａ）、画像処理部３３を制御する。これにより、撮像部３２に対しては、複数の領域ごとに異なる露出条件で撮像を行わせることが可能であり、画像処理部３３に対しては、複数の領域ごとに異なる画像処理条件で画像処理を行わせることが可能である。領域を構成する画素の数はいくらでもよく、例えば１０００画素でもよいし、１画素でもよい。また、領域間で画素の数が異なっていてもよい。
【００１５】
レンズ移動制御部３４ｄは、撮像画面の所定の位置（フォーカスポイントと呼ぶ）において、対応する被写体に対してフォーカスを合わせる自動焦点調節（オートフォーカス：ＡＦ）動作を制御する。フォーカスを合わせると、被写体の像の尖鋭度が高まる。すなわち、撮像光学系３１のフォーカスレンズを光軸方向に移動させることによって、撮像光学系３１による像を調節する。レンズ移動制御部３４ｄは、演算結果に基づいて、撮像光学系３１のフォーカスレンズを合焦位置へ移動させるための駆動信号、例えば被写体の像を撮像光学系３１のフォーカスレンズで調節するための信号を、撮像光学系３１のレンズ駆動機構３１ｍに送る。このように、レンズ移動制御部３４ｄは、演算結果に基づいて、撮像光学系３１のフォーカスレンズを光軸方向に移動させる移動部として機能する。レンズ移動制御部３４ｄがＡＦ動作のために行う処理は、焦点検出処理とも呼ばれる。焦点検出処理の詳細については後述する。
【００１６】
表示部３５は、画像処理部３３によって生成された画像や画像処理された画像、記録部３７によって読み出された画像などを再生表示する。表示部３５は、操作メニュー画面や、撮像条件を設定するための設定画面等の表示も行う。
【００１７】
操作部材３６は、レリーズボタンやメニューボタン等の種々の操作部材によって構成される。操作部材３６は、各操作に対応する操作信号を制御部３４へ送出する。操作部材３６には、表示部３５の表示面に設けられたタッチ操作部材も含まれる。
【００１８】
記録部３７は、制御部３４からの指示に応じて、不図示のメモリカードなどで構成される記録媒体に画像データなどを記録する。また、記録部３７は、制御部３４からの指示に応じて記録媒体に記録されている画像データを読み出す。
【００１９】
＜積層型の撮像素子の説明＞
上述した撮像素子３２ａの一例として積層型の撮像素子１００について説明する。図２は、撮像素子１００の断面図である。撮像素子１００は、撮像チップ１１１と、信号処理チップ１１２と、メモリチップ１１３とを備える。撮像チップ１１１は、信号処理チップ１１２に積層されている。信号処理チップ１１２は、メモリチップ１１３に積層されている。撮像チップ１１１および信号処理チップ１１２、信号処理チップ１１２およびメモリチップ１１３は、それぞれ接続部１０９により電気的に接続されている。接続部１０９は、例えばバンプや電極である。撮像チップ１１１は、被写体からの光像を撮像して画像データを生成する。撮像チップ１１１は、画像データを撮像チップ１１１から信号処理チップ１１２へ出力する。信号処理チップ１１２は、撮像チップ１１１から出力された画像データに対して信号処理を施す。メモリチップ１１３は、複数のメモリを有し、画像データを記憶する。なお、撮像素子１００は、撮像チップおよび信号処理チップで構成されてもよい。撮像素子１００が撮像チップおよび信号処理チップで構成されている場合、画像データを記憶するための記憶部は、信号処理チップに設けられてもよいし、撮像素子１００とは別に設けていてもよい。
【００２０】
図２に示すように、入射光は、主に白抜き矢印で示すＺ軸プラス方向へ向かって入射する。また、座標軸に示すように、Ｚ軸に直交する紙面左方向をＸ軸プラス方向、Ｚ軸およびＸ軸に直交する紙面手前方向をＹ軸プラス方向とする。以降のいくつかの図においては、図２の座標軸を基準として、それぞれの図の向きがわかるように座標軸を表示する。
【００２１】
撮像チップ１１１は、例えば、ＣＭＯＳイメージセンサである。撮像チップ１１１は、具体的には、裏面照射型のＣＭＯＳイメージセンサである。撮像チップ１１１は、マイクロレンズ層１０１、カラーフィルタ層１０２、パッシベーション層１０３、半導体層１０６、および配線層１０８を有する。撮像チップ１１１は、Ｚ軸プラス方向に向かってマイクロレンズ層１０１、カラーフィルタ層１０２、パッシベーション層１０３、半導体層１０６、および配線層１０８の順に配置されている。
【００２２】
マイクロレンズ層１０１は、複数のマイクロレンズＬを有する。マイクロレンズＬは、入射した光を後述する光電変換部１０４に集光する。カラーフィルタ層１０２は、分光特性の異なる複数種類のカラーフィルタＦを有する。カラーフィルタ層１０２は、具体的には、主に赤色成分の光を透過させる分光特性の第１フィルタ（Ｒ）と、主に緑色成分の光を透過させる分光特性の第２フィルタ（Ｇｂ、Ｇｒ）と、主に青色成分の光を透過させる分光特性の第３フィルタ（Ｂ）と、を有する。カラーフィルタ層１０２は、例えば、ベイヤー配列により第１フィルタ、第２フィルタおよび第３フィルタが配置されている。パッシベーション層１０３は、窒化膜や酸化膜で構成され、半導体層１０６を保護する。
【００２３】
半導体層１０６は、光電変換部１０４および読出回路１０５を有する。半導体層１０６は、光の入射面である第１面１０６ａと第１面１０６ａの反対側の第２面１０６ｂとの間に複数の光電変換部１０４を有する。半導体層１０６は、光電変換部１０４がＸ軸方向およびＹ軸方向に複数配列されている。光電変換部１０４は、光を電荷に変換する光電変換機能を有する。また、光電変換部１０４は、光電変換信号による電荷を蓄積する。光電変換部１０４は、例えば、フォトダイオードである。半導体層１０６は、光電変換部１０４よりも第２面１０６ｂ側に読出回路１０５を有する。半導体層１０６は、読出回路１０５がＸ軸方向およびＹ軸方向に複数配列されている。読出回路１０５は、複数のトランジスタにより構成され、光電変換部１０４によって光電変換された電荷により生成される画像データを読み出して配線層１０８へ出力する。
【００２４】
配線層１０８は、複数の金属層を有する。金属層は、例えば、Ａｌ配線、Ｃｕ配線等である。配線層１０８は、読出回路１０５により読み出された画像データが出力される。画像データは、接続部１０９を介して配線層１０８から信号処理チップ１１２へ出力される。
【００２５】
なお、接続部１０９は、光電変換部１０４ごとに設けられていてもよい。また、接続部１０９は、複数の光電変換部１０４ごとに設けられていてもよい。接続部１０９が複数の光電変換部１０４ごとに設けられている場合、接続部１０９のピッチは、光電変換部１０４のピッチよりも大きくてもよい。また、接続部１０９は、光電変換部１０４が配置されている領域の周辺領域に設けられていてもよい。
【００２６】
信号処理チップ１１２は、複数の信号処理回路を有する。信号処理回路は、撮像チップ１１１から出力された画像データに対して信号処理を行う。信号処理回路は、例えば、画像データの信号値を増幅するアンプ回路、画像データのノイズの低減処理を行う相関二重サンプリング回路およびアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換回路等である。信号処理回路は、光電変換部１０４ごとに設けられていてもよい。
【００２７】
また、信号処理回路は、複数の光電変換部１０４ごとに設けられていてもよい。信号処理チップ１１２は、複数の貫通電極１１０を有する。貫通電極１１０は、例えばシリコン貫通電極である。貫通電極１１０は、信号処理チップ１１２に設けられた回路を互いに接続する。貫通電極１１０は、撮像チップ１１１の周辺領域、メモリチップ１１３にも設けられてもよい。なお、信号処理回路を構成する一部の素子を撮像チップ１１１に設けてもよい。例えば、アナログ／デジタル変換回路の場合、入力電圧と基準電圧の比較を行う比較器を撮像チップ１１１に設け、カウンター回路やラッチ回路等の回路を、信号処理チップ１１２に設けてもよい。
【００２８】
メモリチップ１１３は、複数の記憶部を有する。記憶部は、信号処理チップ１１２で信号処理が施された画像データを記憶する。記憶部は、例えば、ＤＲＡＭ等の揮発性メモリである。記憶部は、光電変換部１０４ごとに設けられていてもよい。また、記憶部は、複数の光電変換部１０４ごとに設けられていてもよい。記憶部に記憶された画像データは、後段の画像処理部に出力される。
【００２９】
図３は、撮像チップ１１１の画素配列と単位領域１３１を説明する図である。特に、撮像チップ１１１を裏面（撮像面）側から観察した様子を示す。画素領域には例えば２０００万個以上の画素がマトリックス状に配列されている。図３の例では、隣接する２画素×２画素の４画素が１つの単位領域１３１を形成する。図の格子線は、隣接する画素がグループ化されて単位領域１３１を形成する概念を示す。単位領域１３１を形成する画素の数は、これに限られず１０００個程度、例えば３２画素×３２画素でもよいし、それ以上でもそれ以下でもよく、１画素であってもよい。
【００３０】
画素領域の部分拡大図に示すように、図３の単位領域１３１は、緑色画素Ｇｂ、Ｇｒ、青色画素Ｂおよび赤色画素Ｒの４画素から成るいわゆるベイヤー配列を内包する。緑色画素Ｇｂ、Ｇｒは、カラーフィルタＦとして緑色フィルタを有する画素であり、入射光のうち緑色波長帯の光を受光する。同様に、青色画素Ｂは、カラーフィルタＦとして青色フィルタを有する画素であって青色波長帯の光を受光し、赤色画素Ｒは、カラーフィルタＦとして赤色フィルタを有する画素であって赤色波長帯の光を受光する。
【００３１】
本実施の形態において、１ブロックにつき単位領域１３１を少なくとも１つ含むように複数のブロックが定義される。すなわち、１ブロックの最小単位は１つの単位領域１３１となる。上述したように、１つの単位領域１３１を形成する画素の数として取り得る値のうち、最も小さい画素の数は１画素である。したがって、1ブロックを画素単位で定義する場合、１ブロックを定義し得る画素の数のうち最小の画素の数は１画素となる。各ブロックはそれぞれ異なる制御パラメータで各ブロックに含まれる画素を制御できる。各ブロックは、そのブロック内の全ての単位領域１３１、すなわち、そのブロック内の全ての画素が同一の撮像条件で制御される。つまり、あるブロックに含まれる画素群と、別のブロックに含まれる画素群とで、撮像条件が異なる光電変換信号を取得できる。制御パラメータの例は、フレームレート、ゲイン、間引き率、光電変換信号を加算する加算行数または加算列数、電荷の蓄積時間または蓄積回数、デジタル化のビット数（語長）等である。撮像素子１００は、行方向（撮像チップ１１１のＸ軸方向）の間引きのみでなく、列方向（撮像チップ１１１のＹ軸方向）の間引きも自在に行える。さらに、制御パラメータは、画像処理におけるパラメータであってもよい。
【００３２】
図４は、単位領域１３１における回路を説明する図である。図４の例では、隣接する２画素×２画素の４画素により１つの単位領域１３１を形成する。なお、上述したように単位領域１３１に含まれる画素の数はこれに限られず、１０００画素以上でもよいし、最小１画素でもよい。単位領域１３１の二次元的な位置を符号Ａ〜Ｄにより示す。
【００３３】
単位領域１３１に含まれる画素のリセットトランジスタ（ＲＳＴ）は、画素ごとに個別にオンオフ可能に構成される。図４において、画素Ａのリセットトランジスタをオンオフするリセット配線３００が設けられており、画素Ｂのリセットトランジスタをオンオフするリセット配線３１０が、上記リセット配線３００とは別個に設けられている。同様に、画素Ｃのリセットトランジスタをオンオフするリセット配線３２０が、上記リセット配線３００、３１０とは別個に設けられている。他の画素Ｄに対しても、リセットトランジスタをオンオフするための専用のリセット配線３３０が設けられている。
【００３４】
単位領域１３１に含まれる画素の転送トランジスタ（ＴＸ）についても、画素ごとに個別にオンオフ可能に構成される。図４において、画素Ａの転送トランジスタをオンオフする転送配線３０２、画素Ｂの転送トランジスタをオンオフする転送配線３１２、画素Ｃの転送トランジスタをオンオフする転送配線３２２が、別個に設けられている。他の画素Ｄに対しても、転送トランジスタをオンオフするための専用の転送配線３３２が設けられている。
【００３５】
さらに、単位領域１３１に含まれる画素の選択トランジスタ（ＳＥＬ）についても、画素ごとに個別にオンオフ可能に構成される。図４において、画素Ａの選択トランジスタをオンオフする選択配線３０６、画素Ｂの選択トランジスタをオンオフする選択配線３１６、画素Ｃの選択トランジスタをオンオフする選択配線３２６が、別個に設けられている。他の画素Ｄに対しても、選択トランジスタをオンオフするための専用の選択配線３３６が設けられている。
【００３６】
なお、電源配線３０４は、単位領域１３１に含まれる画素Ａから画素Ｄで共通に接続されている。同様に、出力配線３０８は、単位領域１３１に含まれる画素Ａから画素Ｄで共通に接続されている。また、電源配線３０４は複数の単位領域間で共通に接続されるが、出力配線３０８は単位領域１３１ごとに個別に設けられる。負荷電流源３０９は、出力配線３０８へ電流を供給する。負荷電流源３０９は、撮像チップ１１１側に設けられてもよいし、信号処理チップ１１２側に設けられてもよい。
【００３７】
単位領域１３１のリセットトランジスタおよび転送トランジスタを個別にオンオフすることにより、単位領域１３１に含まれる画素Ａから画素Ｄに対して、電荷の蓄積開始時間、蓄積終了時間、転送タイミングを含む電荷蓄積を制御することができる。また、単位領域１３１の選択トランジスタを個別にオンオフすることにより、各画素Ａから画素Ｄの光電変換信号を共通の出力配線３０８を介して出力することができる。
【００３８】
ここで、単位領域１３１に含まれる画素Ａから画素Ｄについて、行および列に対して規則的な順序で電荷蓄積を制御する、いわゆるローリングシャッタ方式が公知である。ローリングシャッタ方式により行ごとに画素を選択してから列を指定すると、図４の例では「ＡＢＣＤ」の順序で光電変換信号が出力される。
【００３９】
このように単位領域１３１を基準として回路を構成することにより、単位領域１３１ごとに電荷蓄積時間を制御することができる。例えば、単位領域１３１間で異なったフレームレートによる光電変換信号をそれぞれ出力させることができる。また、撮像チップ１１１において一部のブロックに含まれる単位領域１３１に電荷蓄積（撮像）を行わせる間に他のブロックに含まれる単位領域１３１を休止させることにより、撮像チップ１１１の所定のブロックでのみ撮像を行わせて、その光電変換信号を出力させることができる。さらに、フレーム間で電荷蓄積（撮像）を行わせるブロック（蓄積制御の対象ブロック）を切り替えて、撮像チップ１１１の異なるブロックで逐次撮像を行わせて、光電変換信号を出力させることもできる。
【００４０】
図５は、図４に例示した回路に対応する撮像素子１００の機能的構成を示すブロック図である。マルチプレクサ４１１は、単位領域１３１を形成する４個のＰＤ１０４を順番に選択して、それぞれの画素信号を当該単位領域１３１に対応して設けられた出力配線３０８へ出力させる。マルチプレクサ４１１は、ＰＤ１０４とともに、撮像チップ１１１に形成される。
【００４１】
マルチプレクサ４１１を介して出力された画素信号は、信号処理チップ１１２に形成された、相関二重サンプリング（ＣＤＳ）・アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換を行う信号処理回路４１２により、ＣＤＳおよびＡ／Ｄ変換が行われる。Ａ／Ｄ変換された画素信号は、デマルチプレクサ４１３に引き渡され、それぞれの画素に対応する画素メモリ４１４に格納される。デマルチプレクサ４１３および画素メモリ４１４は、メモリチップ１１３に形成される。
【００４２】
メモリチップ１１３に形成された演算回路４１５は、画素メモリ４１４に格納された画素信号を処理して後段の画像処理部に引き渡す。演算回路４１５は、信号処理チップ１１２に設けられてもよい。なお、図５では１つの単位領域１３１の分の接続を示すが、実際にはこれらが単位領域１３１ごとに存在して、並列で動作する。ただし、演算回路４１５は単位領域１３１ごとに存在しなくてもよく、例えば、一つの演算回路４１５がそれぞれの単位領域１３１に対応する画素メモリ４１４の値を順に参照しながらシーケンシャルに処理してもよい。
また、演算回路４１５は、後段の制御部、画像処理部等の機能を含めた構成としてもよい。
【００４３】
上記の通り、単位領域１３１のそれぞれに対応して出力配線３０８が設けられている。撮像素子１００は撮像チップ１１１、信号処理チップ１１２およびメモリチップ１１３を積層しているので、これら出力配線３０８に接続部１０９を用いたチップ間の電気的接続を用いることにより、各チップを面方向に大きくすることなく配線を引き回すことができる。
【００４４】
＜撮像素子のブロック制御＞
本実施の形態では、撮像素子３２ａにおける複数のブロックごとに撮像条件を設定可能に構成される。制御部３４の撮像制御部３４ｃは、上記複数の領域を上記ブロックに対応させて、ブロックごとに設定された撮像条件で撮像を行わせる。ブロックを構成する画素の数はいくらでもよく、例えば１０００画素でもよいし、１画素でもよい。
【００４５】
カメラ１は、例えば、撮像指示が行われる前、あるいは動画像を撮像中に、被写体像を光電変換してライブビュー画像を取得する。ライブビュー画像は、所定のフレームレート（例えば６０ｆｐｓ）で繰り返し撮像するモニタ用画像のことをいう。図６(a)は、ライブビュー画像を取得する際に撮像素子３２ａの撮像面に設定される第１撮像領域Ｂ１および第２撮像領域Ｂ２の配置を例示する図である。
【００４６】
＜第１撮像領域と第２撮像領域＞
図６(a)によれば、第１撮像領域Ｂ１は、ブロックの奇数列における偶数行のブロックと、ブロックの偶数列における奇数行のブロックとによって構成される。また、第２撮像領域Ｂ２は、ブロックの偶数列における偶数行のブロックと、ブロックの奇数列における奇数行のブロックとによって構成される。このように、撮像素子３２ａの撮像面が第１撮像領域Ｂ１に属する複数のブロックと、第２撮像領域Ｂ２に属する複数のブロックとによって市松模様状に分割されている。
【００４７】
＜表示用画像と検出用画像＞
図７(a)、図７(b)は、後に詳述する表示用画像８１と、検出用画像８２とを例示する図である。制御部３４は、１フレームの撮像を行った撮像素子３２ａの第１撮像領域Ｂ１から読み出された光電変換信号に基づいて、表示用画像８１を生成する。また、制御部３４は、上記撮像素子３２ａの第２撮像領域Ｂ２から読み出された光電変換信号に基づいて、検出用画像８２を生成する。
以降の説明では、光電変換信号を画像データまたは輝度データと称する。
【００４８】
制御部３４は、表示用画像８１をライブビュー表示に用いるとともに、検出用画像８２を、被写体検出用、焦点調節用、撮像条件設定用として用いる。本実施の形態では、ライブビュー画像として表示部３５に表示する画像を表示用画像８１と称する。また、制御部３４は、検出用画像８２に基づいて物体検出部３４ａにより被写体要素を検出し、検出用画像８２に基づいてレンズ移動制御部３４ｄにより焦点検出処理を行い、検出用画像８２に基づいて設定部３４ｂにより露出演算処理を行う。本実施の形態では、被写体要素の検出、焦点検出、および露出演算に用いる画像を検出用画像８２と称する。
【００４９】
＜ブロック当たりの読み出し信号数＞
制御部３４は、表示用画像８１のために画像データを読み出す撮像素子３２ａの第１撮像領域Ｂ１と、検出用画像８２のために画像データを読み出す撮像素子３２ａの第２撮像領域Ｂ２とで、上記１ブロック当たりの読み出し信号数を異ならせることができる。例えば、撮像素子３２ａの第１撮像領域Ｂ１と第２撮像領域Ｂ２とで、所定の画素数当たりに読み出す画像データの密度を異ならせてもよい。
なお、ブロックを構成する画素の数が１のときは、１ブロック当たりの読み出し信号数はゼロか１である。
【００５０】
一般に、カメラ１の表示部３５は、撮像素子２２が有する画素数に比べて表示解像度が低い。このため、制御部３４は、撮像素子３２ａの第１撮像領域Ｂ１に含まれる全画素よりも少ない数の画素から画像データを読み出す。制御部３４は、例えば、第１撮像領域Ｂ１において２画素おき、あるいは４画素おきで間引き読み出しするなどして、表示部３５の表示解像度に対応させた数の画像データを第１撮像領域Ｂ１から読み出す。
【００５１】
なお、制御部３４は、単に間引き読み出しを行うのではなく、第１撮像領域Ｂ１に含まれる画素のうちの所定数の画素のデータを足し合わせて１つの画素信号として扱う画素加算処理を行うことによって、第１撮像領域Ｂ１に含まれる画素の数より少ない数のデータを読み出してもよい。画素加算処理は、例えば、信号処理チップ１１２またはメモリチップ１１３に設けた演算回路４１５によって行う。
【００５２】
一方、被写体要素の検出、焦点検出、および露出演算に用いる検出用画像８２は、撮像素子２２によって得られた情報をできるだけ参照できることが望ましい。このために制御部３４は、例えば、撮像素子３２ａの第２撮像領域Ｂ２に含まれる全ての画素から画像データを読み出す。
なお、全画素からの読み出しが必要でない場合には、第２撮像領域Ｂ２に含まれる全画素よりも少ない数の画素から画像データを読み出してもよい。
【００５３】
制御部３４は、以上説明したように、１フレームの撮像を行った撮像素子３２ａから読み出した画像データによって、表示用画像８１および検出用画像８２をそれぞれ生成する。図７(a)、図７(b)によると、表示用画像８１および検出用画像８２は同じ画角で撮像され、共通の被写体の像を含む。表示用画像８１の取得と検出用画像８２の取得は、並行して行うことができる。
【００５４】
＜第１撮像領域および第２撮像領域の他の分割例＞
なお、撮像領域における第１撮像領域Ｂ１および第２撮像領域Ｂ２を市松模様状に分割する代わりに、図６(b)または図６(c)のように分割してもよい。図６(b)の例によれば、第１撮像領域Ｂ１は、ブロックの偶数列によって構成される。また、第２撮像領域Ｂ２は、ブロックの奇数列によって構成される。また、図６(c)の例によれば、第１撮像領域Ｂ１は、ブロックの奇数行によって構成される。また、第２撮像領域Ｂ２は、ブロックの偶数行によって構成される。
【００５５】
図６(b)、図６(c)のいずれの場合も、制御部３４は、１フレームの撮像を行った撮像素子３２ａの第１撮像領域Ｂ１から読み出された画像データに基づいて、表示用画像８１を生成する。また、制御部３４は、上記撮像素子３２ａの第２撮像領域Ｂ２から読み出された画像データに基づいて、検出用画像８２を生成する。
【００５６】
なお、上記の表示用画像８１を、ライブビュー表示以外の用途として焦点検出処理等に用いてもよい。また、ライブビュー画像を表示部３５に表示させる代わりに、カメラ１の外部にあるモニタへカメラ１からライブビュー画像を送信し、外部のモニタにライブビュー画像を表示させてもよい。
【００５７】
本実施の形態において、表示用画像８１を撮像する第１撮像領域Ｂ１に設定する撮像条件を第１撮像条件と呼び、検出用画像８２を撮像する第２撮像領域Ｂ２に設定する撮像条件を第２撮像条件と呼ぶことにする。制御部３４は、第１撮像条件と第２撮像条件とを同じ条件に設定してもよく、異なる条件に設定してもよい。
【００５８】
一例をあげると、制御部３４は、第１撮像領域Ｂ１に設定する第１撮像条件を、表示部３５のライブビュー表示に適した条件に設定する。このとき、撮像画面の第１撮像領域Ｂ１の全体で一様に同じ第１撮像条件を設定する。一方、制御部３４は、第２撮像領域Ｂ２に設定する第２撮像条件を、上記検出等に適した条件に設定する。第２撮像条件として設定する条件は、撮像画面の第２撮像領域Ｂ２の全体で一様に同じ第２撮像条件を設定してもよいし、第２撮像領域Ｂ２のうちの領域ごとに異なる第２撮像条件を設定してもよい。
【００５９】
制御部３４は、例えば、被写体要素の検出、焦点検出、および露出演算処理に適した条件がそれぞれ異なる場合は、第２撮像領域Ｂ２に設定する第２撮像条件を、第２撮像領域Ｂ２のうちの領域ごとに、被写体要素の検出に適した条件、焦点検出処理に適した条件、および露出演算処理に適した条件をそれぞれ設定する。
【００６０】
また、制御部３４は、第２撮像領域Ｂ２に設定する第２撮像条件をフレームごとに異ならせてもよい。例えば、１フレーム目に第２撮像領域Ｂ２に設定する第２撮像条件を被写体要素の検出に適した条件とし、２フレーム目に第２撮像領域Ｂ２に設定する第２撮像条件を焦点検出処理に適した条件とし、３フレーム目に第２撮像領域Ｂ２に設定する第２撮像条件を露出演算処理に適した条件とする。これらの場合において、各フレームにおける撮像画面の第２撮像領域Ｂ２の全体で一様に同じ第２撮像条件を設定してもよいし、領域ごとに異なる第２撮像条件を設定してもよい。
【００６１】
＜第１撮像領域と第２撮像領域の面積比＞
さらにまた、図６(a)〜図６(c)において、第１撮像領域Ｂ１と第２撮像領域Ｂ２との面積比を異ならせてもよい。制御部３４は、例えば、ユーザによる操作または制御部３４の判断に基づき、撮像画面で第１撮像領域Ｂ１が占める比率を第２撮像領域Ｂ２が占める比率よりも高く設定したり、撮像画面で第１撮像領域Ｂ１と第２撮像領域Ｂ２とが占める比率を図６(a)〜図６(c)に例示したように同等に設定したり、撮像画面で第１撮像領域Ｂ１が占める比率を第２撮像領域Ｂ２が占める比率よりも低く設定したりする。
【００６２】
＜第１撮像領域と第２撮像領域の稼働率＞
また、制御部３４は、第１撮像領域Ｂ１に含まれるブロックの稼働率と第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックの稼働率とを、それぞれ設定することができる。例えば、第１撮像領域Ｂ１に含まれるブロックの稼働率と第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックの稼働率をともに１００％に設定する場合、図６(a)〜図６(c)に例示した第１撮像領域Ｂ１に含まれる全ブロックで撮像を行うとともに、第２撮像領域Ｂ２に含まれる全ブロックで撮像を行う。
【００６３】
これに対して、例えば、第１撮像領域Ｂ１と第２撮像領域Ｂ２とに含まれるブロックの稼働率をそれぞれ５０％と１００％とに設定する場合、図６(a)〜図６(c)に例示した第１撮像領域Ｂ１に含まれるブロックの半数で撮像を行うとともに、第２撮像領域Ｂ２に含まれる全ブロックで撮像を行う。第１撮像領域Ｂ１に含まれるブロックの半数で撮像を行う場合、例えば、１ブロックおきに駆動するなどして、半数のブロックを駆動して、残り半数のブロックの駆動を休止させる。
【００６４】
図８(a)は、撮像画面の全域において、第１撮像領域Ｂ１に含まれるブロックと第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックとで同じ稼働率を設定する例を示す図である。斜線の領域９２は、第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックの稼働率が第１撮像領域Ｂ１に含まれるブロックの稼働率よりも高い領域であることを示す。
【００６５】
例えば、ライブビュー画像の取得を開始して１フレーム目の撮像時、制御部３４は、撮像画面のどこに被写体が存在するのかが不明なので、被写体検出に用いる検出用画像８２を得るために、第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックの稼働率を撮像画面の全域で１００％に設定する。このとき、制御部３４が第１撮像領域Ｂ１に含まれるブロックの稼働率を撮像画面の全域で５０％に設定している場合には、第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックの稼働率が、第１撮像領域Ｂ１に含まれるブロックの稼働率よりも高くなる。これにより、撮像画面の全域で、相対的に、第２撮像領域Ｂ２からのデータ（信号）を第１撮像領域Ｂ１からのデータ（信号）よりも数多く得ることができる。
【００６６】
図８(b)は、撮像画面の領域ごとに、第１撮像領域Ｂ１に含まれるブロックの稼働率と第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックの稼働率とを設定する例を示す図である。白地の領域９１は、第１撮像領域Ｂ１に含まれるブロックの稼働率が第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックの稼働率よりも高い領域であることを示す。また、斜線の領域９２は、第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックの稼働率が第１撮像領域Ｂ１に含まれるブロックの稼働率よりも高い領域であることを示す。
【００６７】
例えば、ライブビュー画像の取得を開始して２フレーム目以降の撮像時において、既に物体検出部３４ａによって主要被写体としての人物Ｔが検出されている場合に、制御部３４は、人物Ｔを含む領域９１の第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックの稼働率を４０％に設定する。人物Ｔが検出されている領域９１の第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックの稼働率を下げた理由は、１フレーム目の場合よりも第２撮像領域Ｂ２からのデータ（信号）である検出用画像８２を得る必要性が低いという考え方に基づく。このとき、制御部３４が領域９１に対して第１撮像領域Ｂ１に含まれるブロックの稼働率を５０％に設定している場合には、領域９１の第１撮像領域Ｂ１に含まれるブロックの稼働率が、領域９１の第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックの稼働率よりも高くなる。これにより、領域９１については、相対的に、第１撮像領域Ｂ１からのデータ（信号）を第２撮像領域Ｂ２からのデータ（信号）よりも数多く得ることができる。
【００６８】
また、制御部３４は、撮像画面の左右の領域９２に対しては、撮像画面の外に存在する被写体が撮像画面内に移動してくる場合に備えた設定を行う。具体的には、撮像画面の左右の領域９２において撮影画面の中へ移動する被写体を精度よく検出する検出用画像８２を得るために、領域９２の第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックの稼働率を１００％に設定する。このとき、制御部３４が撮像画面の左右の領域９２に対して第１撮像領域Ｂ１に含まれるブロックの稼働率を５０％に設定している場合には、領域９２の第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックの稼働率が、領域９２の第１撮像領域Ｂ１に含まれるブロックの稼働率よりも高くなる。これにより、領域９２については、相対的に、第２撮像領域Ｂ２からのデータ（信号）を第１撮像領域Ｂ１からのデータ（信号）よりも数多く得ることができる。
【００６９】
図８(c)は、主要被写体が撮像画面内を移動する例を示す図である。斜線の領域９２は、第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックの稼働率が第１撮像領域Ｂ１に含まれるブロックの稼働率よりも高い領域であることを示す。また、白地の領域９１は、第１撮像領域Ｂ１に含まれるブロックの稼働率が第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックの稼働率よりも高い領域であることを示す。
【００７０】
例えば、ライブビュー画像の取得を開始して２フレーム目以降の撮像時において、既に物体検出部３４ａによって移動するボールＴが検出されている場合に、制御部３４は、ボールＴを含む領域９２の第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックの稼働率を１００％に設定する。移動するボールＴを含む領域９２の第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックの稼働率を下げない理由は、ボールＴを追尾するために第２撮像領域Ｂ２からのデータ（信号）である検出用画像８２を得る必要性が高いという考え方に基づく。
【００７１】
制御部３４はさらに、撮像画面の右から左へ移動するボールＴの移動先方向（本例ではボールの左方向）に広げた領域９２を設定する。ボールＴの移動方向に広い面積の領域９２を設定するのは、移動するボールＴが領域９２から外れにくくするためである。このとき、制御部３４が領域９２の第１撮像領域Ｂ１に含まれるブロックの稼働率を５０％に設定している場合には、領域９２の第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックの稼働率が、領域９２の第１撮像領域Ｂ１に含まれるブロックの稼働率よりも高くなる。これにより、領域９２については、相対的に、第２撮像領域Ｂ２からのデータ（信号）を第１撮像領域Ｂ１からのデータ（信号）よりも数多く得ることができる。
【００７２】
また、制御部３４は、領域９２以外の背景領域９１に対しては、第２撮像領域Ｂ２からのデータ（信号）である検出用画像８２を得る必要性が領域９２よりも低いという考え方に基づき、背景領域９１の第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックの稼働率を４０％に設定する。このとき、制御部３４が背景領域９１に対して第１撮像領域Ｂ１に含まれるブロックの稼働率を５０％に設定している場合には、背景領域９１の第１撮像領域Ｂ１に含まれるブロックの稼働率が、背景領域９１の第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックの稼働率よりも高くなる。これにより、領域９１については、相対的に、第１撮像領域Ｂ１からのデータ（信号）を第２撮像領域Ｂ２からのデータ（信号）よりも数多く得ることができる。
【００７３】
上記の説明では、１フレーム目と２フレーム目以降とで、第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックの稼働率を第１撮像領域Ｂ１に含まれるブロックの稼働率よりも高くする領域９２と、第１撮像領域Ｂ１に含まれるブロックの稼働率を第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックの稼働率よりも高くする領域９１の設定を変更する例を説明した。被写体の移動は、前後するフレームの検出用画像８２に基づいて検出することができるので、移動する被写体を検出した場合は、フレームごとに上記領域９２と上記領域９１の設定を見直すようにしてよい。
また、フレームごとに上記領域９２と上記領域９１の設定を見直すことに代えて、ライブビュー画像（動画像）の撮像を開始してからの時間の経過とともに、上記領域９２と上記領域９１の設定を見直すようにしてもよい。
【００７４】
図８(d)は、主要被写体が奥行き方向（例えば自動車Ｔがカメラ１に近づく）に移動する例を示す図である。斜線の領域９２は、第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックの稼働率が第１撮像領域Ｂ１に含まれるブロックの稼働率よりも高い領域であることを示す。また、白地の領域９１は、第１撮像領域Ｂ１に含まれるブロックの稼働率が第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックの稼働率よりも高い領域であることを示す。
【００７５】
制御部３４は、例えば、レンズ移動制御部３４ｄによる焦点調節結果を用いることにより、カメラ１から自動車Ｔまでの距離を検出する。一般に、カメラ１から自動車Ｔまでの距離は、焦点調節後のフォーカスレンズの位置に対応するので、自動車Ｔにピントが合うフォーカスレンズの位置が決まれば、その位置に対応するカメラ１から自動車Ｔまでの距離を求めることができる。すなわち、撮像光学系３１の設計データに基づく距離情報（ルックアップテーブルでも関数でもよい）をフォーカスレンズの位置ごとに用意し、予め制御部３４内の不揮発性メモリ（不図示）に格納しておくことで、フォーカスレンズの位置に対応する、自動車Ｔまでの距離が得られる。
なお、焦点距離が可変のズームレンズの場合は、焦点距離ごとに距離情報を用意し、制御部３４の不揮発性メモリ格納しておいてもよい。
【００７６】
制御部３４は、例えば、異なるフレームの検出用画像８２に基づいてレンズ移動制御部３４ｄがそれぞれ求めた自動車Ｔの距離（カメラ１から自動車Ｔまでの距離）の差を、ライブビュー画像のフレーム間の撮像開始時刻の差で除算することにより、自動車Ｔの移動速度を算出する。制御部３４は、自動車Ｔを含む領域９２において移動する自動車Ｔを精度よく検出する検出用画像８２を得るために、領域９２の第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックの稼働率を１００％に設定する。
【００７７】
制御部３４はさらに、カメラ１に近づく自動車Ｔの移動速度が速いほど、自動車Ｔを含む領域９２の面積を広く設定する。制御部３４が自動車Ｔの移動速度が速いほど広い面積の領域９２を設定するのは、近づく自動車Ｔが領域９２からはみ出しにくくするためである。このとき、制御部３４が領域９２の第１撮像領域Ｂ１に含まれるブロックの稼働率を５０％に設定している場合には、領域９２の第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックの稼働率が、領域９２の第１撮像領域Ｂ１に含まれるブロックの稼働率よりも高くなる。これにより、領域９２については、相対的に、第２撮像領域Ｂ２からのデータ（信号）を第１撮像領域Ｂ１からのデータ（信号）よりも数多く得ることができる。
【００７８】
また、制御部３４は、領域９２以外の背景領域９１に対しては、第２撮像領域Ｂ２からのデータ（信号）である検出用画像８２を得る必要性が領域９２よりも低いという考え方に基づき、背景領域９１の第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックの稼働率を４０％に設定する。このとき、制御部３４が背景領域９１に対して第１撮像領域Ｂ１に含まれるブロックの稼働率を５０％に設定している場合には、背景領域９１の第１撮像領域Ｂ１に含まれるブロックの稼働率が、背景領域９１の第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックの稼働率よりも高くなる。これにより、領域９１については、相対的に、第１撮像領域Ｂ１からのデータ（信号）を第２撮像領域Ｂ２からのデータ（信号）よりも数多く得ることができる。
【００７９】
＜被写体の例示＞
図９は、カメラ１の撮像画面における被写体領域を例示する図である。図９において、被写体領域には、人物６１と、自動車６２と、バッグ６３と、山６４と、雲６５、雲６６とが含まれている。人物６１は、バッグ６３を両手で抱えている。人物６１の右後方に、自動車６２が止まっている。第１撮像領域Ｂ１および第２撮像領域Ｂ２を図６(a)、図６(b)または図６(c)のように定めると、第１撮像領域Ｂ１から読み出した画像データによって図７(a)のような表示用画像８１が得られる。また、第２撮像領域Ｂ２から読み出した画像データによって図７(b)のような検出用画像８２が得られる。
【００８０】
被写体に対応させて、撮像素子３２ａのブロックに異なる撮像条件を設定する一例として、各被写体領域に対応するブロックごとに撮像条件を設定することができる。例えば、人物６１の領域に含まれるブロックと、自動車６２に含まれるブロックと、バッグ６３に含まれるブロックと、山６４に含まれるブロックと、雲６５に含まれるブロックと、雲６６に含まれるブロックとに対し、それぞれ撮像条件を設定する。これら各ブロックに対して適切に撮像条件を設定するためには、上述した検出用画像８２を適切な露出条件で撮像し、白とびや黒つぶれがない画像が得られていることが必要である。白飛びは、オーバー露光によって画像の高輝度部分のデータの階調が失われるこという。また、黒潰れは、アンダー露光によって画像の低輝度部分のデータの階調が失われることをいう。
白とびや黒つぶれが生じた検出用画像８２では、例えば個々の被写体領域の輪郭（エッジ）が現れず、検出用画像８２に基づいて被写体要素を検出することが困難になるからである。
【００８１】
＜第２撮像領域に設定する撮像条件＞
そこで、本実施の形態では、撮像素子３２ａの第２撮像領域Ｂ２に対し、検出用画像８２を取得するための第２撮像条件を適切に設定することにより、検出用画像８２に基づく被写体検出処理、焦点検出処理、および露出演算処理を適切に行えるようにする。本実施の形態では、第２撮像条件を以下のように設定する。
【００８２】
仮に、検出用画像８２が暗い画像であると仮定すると、撮像画面内のエッジや色差等が抽出しづらくなり、被写体を検出しづらくなる。これに対し、検出用画像８２が、白飛びや黒つぶれがない適切な明るさで得られていると、画面内のエッジや色差等が抽出しやすくなり、被写体検出や被写体認識の精度の向上を期待できる。制御部３４は、例えば、検出用画像８２を得るための第２撮像条件としての第２ゲインを、表示用画像８１を得るための第１撮像条件としての第１ゲインに比べて高くする。表示用画像８１の第１ゲインに比べて高い第２ゲインを検出用画像８２のために設定するので、表示用画像８１が暗い画像である場合でも、物体検出部３４ａは、明るい検出用画像８２に基づいて正確に被写体検出を行うことが可能になる。被写体検出を正確に行うことができると、画像を被写体ごとに適切に分割することができる。
【００８３】
なお、上述した例は、ライブビュー表示用の表示用画像８１を撮像する場合であるが、ライブビュー表示しながら動画撮像する場合も含む。すなわち、ライブビュー表示している画像を動画像として記録する場合も含む概念である。
【００８４】
＜検出用画像に基づく被写体要素の検出＞
例えば、カメラ１のメインスイッチがオン操作されると、制御部３４は、撮像素子３２ａに第１撮像領域Ｂ１および第２撮像領域Ｂ２をセットする。上述したように、第１撮像領域Ｂ１は、ライブビュー表示用の表示用画像８１を撮像する領域である。また、第２撮像領域Ｂ２は、検出用の検出用画像８２を撮像する領域である。
【００８５】
次に、制御部３４は、撮像素子３２ａの第１撮像領域Ｂ１にライブビュー表示用の第１ゲインを設定するとともに、撮像素子３２ａの第２撮像領域Ｂ２に上記第１ゲインよりも高い第２ゲインを設定する。ゲイン設定を行った制御部３４は、撮像素子３２ａの第２撮像領域Ｂ２で検出用画像８２のための撮像を行わせ、撮像素子３２ａの第２撮像領域Ｂ２から読み出した画像データに基づき検出用画像８２を生成する。制御部３４は、物体検出部３４ａによって、検出用画像８２に基づいて被写体要素を検出させる。設定部３４ｂは、物体検出部３４ａによって検出された被写体要素に基づき、撮像部３２で取得された画像（例えば表示用画像８１）を分割する。
【００８６】
＜領域ごとの撮像条件の設定＞
図９を参照して説明すると、撮像部３２で取得された画像は、例えば人物６１の領域と、自動車６２の領域と、バッグ６３の領域と、山６４の領域と、雲６５の領域と、雲６６の領域と、その他の領域とに分割される。制御部３４は、物体検出部３４ａによって被写体検出処理が行われ、設定部３４ｂによって画像を自動で分割すると、図１０に例示するような設定画面を表示部３５に表示させる。図１０において、表示用画像８１に基づくライブビュー画像６０ａが表示部３５に表示され、ライブビュー画像６０ａの右側に撮像条件の設定画面７０が表示される。
【００８７】
設定画面７０には、撮像条件の設定項目の一例として、上から順にフレームレート、シャッタースピード（ＴＶ）、ゲイン（ＩＳＯ感度）が挙げられている。フレームレートは、１秒間に取得するライブビュー画像やカメラ１により録画される動画像のフレーム数である。シャッタースピードは露光時間に対応する。ゲインはＩＳＯ感度に対応する。撮像条件の設定項目は、図１０に例示した他にも適宜加えて構わない。全ての設定項目が設定画面７０の中に収まらない場合は、設定項目を上下にスクロールさせることによって他の設定項目を表示させるようにしてもよい。
【００８８】
本実施の形態において、制御部３４は、設定部３４ｂによって分割された領域のうち、ユーザ操作によって選択された領域を撮像条件の設定（変更）の対象にすることができる。例えば、タッチ操作が可能なカメラ１において、ユーザは、ライブビュー画像６０ａが表示されている表示部３５の表示面上で、撮像条件を設定（変更）したい被写体の表示位置をタッチ操作する。制御部３４は、例えば人物６１の表示位置がタッチ操作された場合に、ライブビュー画像６０ａにおいて人物６１に対応する領域を撮像条件の設定（変更）対象領域にするとともに、人物６１に対応する領域の輪郭を強調して表示させる。
【００８９】
図１０において、輪郭を強調して表示する領域は、撮像条件の設定（変更）の対象となる領域を示す。強調した表示とは、例えば、太く表示、明るく表示、色を変えて表示、破線で表示、点滅表示等である。図１０の例では、人物６１に対応する領域の輪郭を強調したライブビュー画像６０ａが表示されているものとする。この場合は、強調表示されている領域が、撮像条件の設定（変更）の対象である。例えば、タッチ操作が可能なカメラ１において、ユーザによってシャッタースピード（ＴＶ）の表示７１がタッチ操作されると、制御部３４は、強調して表示されている領域（人物６１）に対するシャッタースピードの現設定値を画面内に表示させる（符号６８）。
以降の説明では、タッチ操作を前提としてカメラ１の説明を行うが、操作部材３６を構成するボタン等の操作により、撮像条件の設定（変更）を行うようにしてもよい。
【００９０】
シャッタースピード（ＴＶ）の上アイコン７１ａまたは下アイコン７１ｂがユーザによってタッチ操作されると、設定部３４ｂは、シャッタースピードの表示６８を現設定値から上記タッチ操作に応じて増減させるとともに、強調して表示されている領域（人物６１）に対応する撮像素子３２ａの単位領域１３１（図３）の撮像条件を、上記タッチ操作に応じて変更するように撮像部３２（図１）へ指示を送る。決定アイコン７２は、設定された撮像条件を確定させるための操作アイコンである。設定部３４ｂは、フレームレートやゲイン（ＩＳＯ）の設定（変更）についても、シャッタースピード（ＴＶ）の設定（変更）の場合と同様に行う。
【００９１】
なお、設定部３４ｂは、ユーザの操作に基づいて撮像条件を設定するように説明したが、これに限定されない。設定部３４ｂは、ユーザの操作に基づかずに、制御部３４の判断により撮像条件を設定するようにしてもよい。例えば、画像における最大輝度または最小輝度である被写体を含む領域において、白とびまたは黒つぶれが生じている場合、設定部３４ｂは、制御部３４の判断により、白とびまたは黒つぶれを解消するように撮像条件を設定するようにしてもよい。
強調表示されていない領域（人物６１以外の他の領域）については、設定されている撮像条件が維持される。
【００９２】
制御部３４は、撮像条件の設定（変更）の対象となる領域の輪郭を強調表示する代わりに、対象領域全体を明るく表示させたり、対象領域全体のコントラストを高めて表示させたり、対象領域全体を点滅表示させたりしてもよい。また、対象領域を枠で囲ってもよい。対象領域を囲う枠の表示は、二重枠や一重枠でもよく、囲う枠の線種、色や明るさ等の表示態様は、適宜変更して構わない。また、制御部３４は、対象領域の近傍に矢印などの撮像条件の設定の対象となる領域を指し示す表示をしてもよい。制御部３４は、撮像条件の設定（変更）の対象となる対象領域以外を暗く表示させたり、対象領域以外のコントラストを低く表示させたりしてもよい。
【００９３】
制御部３４は、操作部材３６を構成するレリーズボタン３６Ｂ、または撮像開始を指示する表示（例えば図１０のレリーズアイコン７４）が操作されると、撮像部３２を制御することによって撮像素子３２ａの第１撮像領域Ｂ１および第２撮像領域Ｂ２の設定を解除し、例えば、撮像面の画素領域の全画素を用いて撮像を行わせる（本撮像）。本撮像の撮像条件は、上記の分割された領域ごと（人物６１、自動車６２、バッグ６３、山６４、雲６５、雲６６）に異なる撮像条件を適用することもできる。そして、画像処理部３３は、撮像部３２によって取得された画像データに対して画像処理を行う。画像処理は、上記の分割された領域ごとに異なる画像処理条件で行うこともできる。
なお、レリーズボタン３６Ｂまたはレリーズアイコン７４が操作された場合に、撮像面の画素領域の全画素を用いて撮像を行わせる本撮像以外の撮像を行ってもよい。例えば、撮像素子３２ａの第１撮像領域Ｂ１のみで撮像を行ったり、撮像素子３２ａの第２撮像領域Ｂ２のみで撮像を行ったりしてよい。また、上述したように第１撮像領域Ｂ１で動画像の撮像を行わせてもよい。
【００９４】
上記画像処理部３３による画像処理の後、制御部３４から指示を受けた記録部３７が、画像処理後の画像データを不図示のメモリカードなどで構成される記録媒体に記録する。これにより、一連の撮像処理が終了する。
【００９５】
＜画像処理の例示＞
画像処理部３３（生成部３３ｃ）によって行う画像処理の一例について説明する。生成部３３ｃは、例えば、画像データのうちの注目画素Ｐ（処理対象画素）を中心とする所定サイズのカーネルを用いる。図１１は、カーネルを例示する図である。図１１において、注目画素Ｐを中心とする注目領域９０（例えば３×３画素）に含まれる注目画素Ｐの周囲の画素（本例では８画素）を参照画素Ｐｒ１〜Ｐｒ８とする。注目画素Ｐの位置が注目位置であり、注目画素Ｐを囲む参照画素Ｐｒ１〜Ｐｒ８の位置が参照位置である。
【００９６】
（１）画素欠陥補正処理
画素欠陥補正処理は、撮像した画像に対して行う画像処理の１つである。一般に、固体撮像素子である撮像素子３２ａは、製造過程や製造後において画素欠陥が生じ、異常なレベルの画像データを出力する場合がある。そこで、画像処理部３３の生成部３３ｃは、画素欠陥が生じた画素から出力された画像データを補正することにより、画素欠陥が生じた画素位置における画像データを目立たないようにする。
【００９７】
画像処理部３３の生成部３３ｃは、例えば、１フレームの画像においてあらかじめ不図示の不揮発性メモリに記録されている画素欠陥の位置の画素を注目画素Ｐ（処理対象画素）とし、注目画素Ｐを中心とする注目領域９０に含まれる注目画素Ｐの周囲の画素を参照画素Ｐｒ１〜Ｐｒ８とする。
【００９８】
画像処理部３３の生成部３３ｃは、参照画素Ｐｒ１〜Ｐｒ８における画像データの最大値、最小値を算出し、注目画素Ｐから出力された画像データがこれら最大値または最小値を超えるときは注目画素Ｐから出力された画像データを上記最大値または最小値で置き換えるMax,Minフィルタ処理を行う。このような処理を、不図示の不揮発性メモリに位置情報が記録されている全ての画素欠陥に対して行う。
【００９９】
本実施の形態において、画像処理部３３の生成部３３ｃは、上述したMax,Minフィルタ処理を検出用画像８２の画像データに対して行うことができる。これにより、検出用画像８２に基づく被写体検出処理、焦点検出処理、および露出演算処理において画素欠陥の影響が及ぶことを防止できる。また、画像処理部３３の生成部３３ｃは、上述したMax,Minフィルタ処理を表示用画像８１の画像データに対して行うことができる。これにより、表示用画像８１に基づくライブビュー画像に画素欠陥の影響が及ぶことを防止できる。
【０１００】
（２）色補間処理
色補間処理は、撮像した画像に対して行う画像処理の１つである。図３に例示したように、撮像素子１００の撮像チップ１１１は、緑色画素Ｇｂ、Ｇｒ、青色画素Ｂおよび赤色画素Ｒがベイヤー配列されている。画像処理部３３の生成部３３ｃは、各画素位置において配置されたカラーフィルタＦの色成分と異なる色成分の画像データが不足するので、公知の色補間処理を行うことにより、周辺の画素位置の画像データを参照して不足する色成分の画像データを生成する。
【０１０１】
本実施の形態において、画像処理部３３の生成部３３ｃは、色補間処理を検出用画像８２の画像データに対して行うことができる。これにより、色補間された検出用画像８２に基づき、被写体検出処理、焦点検出処理、および露出演算処理を適切に行うことが可能になる。また、画像処理部３３の生成部３３ｃは、上述した色補間処理を表示用画像８１の画像データに対して行うことができる。これにより、色補間された表示用画像８１に基づき、ライブビュー画像を適切にカラー表示することができる。
【０１０２】
（３）輪郭強調処理
輪郭強調処理は、撮像した画像に対して行う画像処理の１つである。画像処理部３３の生成部３３ｃは、例えば、１フレームの画像において、注目画素Ｐ（処理対象画素）を中心とする所定サイズのカーネルを用いた公知の線形フィルタ(Linear filter)演算を行う。線型フィルタの一例である尖鋭化フィルタのカーネルサイズがＮ×Ｎ画素の場合、注目画素Ｐの位置が注目位置であり、注目画素Ｐを囲む(Ｎ２−１)個の参照画素Ｐｒの位置が参照位置である。
なお、カーネルサイズはＮ×Ｍ画素であってもよい。
【０１０３】
画像処理部３３の生成部３３ｃは、注目画素Ｐにおける画像データを線型フィルタ演算結果で置き換えるフィルタ処理を、例えばフレーム画像の上部の水平ラインから下部の水平ラインへ向けて、各水平ライン上で注目画素を左から右へずらしながら行う。
【０１０４】
本実施の形態において、画像処理部３３の生成部３３ｃは、上述した線型フィルタ処理を検出用画像８２の画像データに対して行うことができる。これにより、輪郭が強調された検出用画像８２に基づき、被写体検出処理、焦点検出処理、および露出演算処理を適切に行うことができる。また、画像処理部３３の生成部３３ｃは、上述した線型フィルタ処理を表示用画像８１の画像データに対して行うことができる。これにより、輪郭が強調された表示用画像８１に基づき、ライブビュー画像を適切に表示することができる。
なお、輪郭強調の強さは、検出用画像８２の画像データに対して行う場合と、表示用画像８１の画像データに対して行う場合とで異なっていてもよい。
【０１０５】
（４）ノイズ低減処理
ノイズ低減処理は、撮像した画像に対して行う画像処理の１つである。画像処理部３３の生成部３３ｃは、例えば、１フレームの画像において、注目画素Ｐ（処理対象画素）を中心とする所定サイズのカーネルを用いた公知の線形フィルタ(Linear filter)演算を行う。線型フィルタの一例である平滑化フィルタのカーネルサイズがＮ×Ｎ画素の場合、注目画素Ｐの位置が注目位置であり、注目画素Ｐを囲む(Ｎ２−１)個の参照画素Ｐｒの位置が参照位置である。
なお、カーネルサイズはＮ×Ｍ画素であってもよい。
【０１０６】
画像処理部３３の生成部３３ｃは、注目画素Ｐにおける画像データを線型フィルタ演算結果で置き換えるフィルタ処理を、例えばフレーム画像の上部の水平ラインから下部の水平ラインへ向けて、各水平ライン上で注目画素を左から右へずらしながら行う。
【０１０７】
本実施の形態において、画像処理部３３の生成部３３ｃは、上述した線型フィルタ処理を検出用画像８２の画像データに対して行うことができる。これにより、検出用画像８２に基づく被写体検出処理、焦点検出処理、および露出演算処理においてノイズの影響が及ぶことを防止できる。また、画像処理部３３の生成部３３ｃは、上述した線型フィルタ処理を表示用画像８１の画像データに対して行うことができる。これにより、表示用画像８１に基づくライブビュー画像にノイズの影響が及ぶことを防止できる。
なお、ノイズ低減の度合いは、検出用画像８２の画像データに対して行う場合と、表示用画像８１の画像データに対して行う場合とで異なっていてもよい。
【０１０８】
＜焦点検出処理の例示＞
制御部３４（レンズ移動制御部３４ｄ）が行う焦点検出処理の一例について説明する。制御部３４のレンズ移動制御部３４ｄは、撮像画面の所定の位置（フォーカスポイント）に対応する信号データ（画像データ）を用いて焦点検出処理を行う。本実施の形態のＡＦ動作は、例えば、撮像画面における複数のフォーカスポイントの中からユーザーが選んだフォーカスポイントに対応する被写体にフォーカスを合わせる。制御部３４のレンズ移動制御部３４ｄ（生成部）は、撮像光学系３１の異なる瞳領域を通過した光束による複数の被写体像の像ズレ量（位相差）を検出することにより、撮像光学系３１のデフォーカス量を算出する。制御部３４のレンズ移動制御部３４ｄは、デフォーカス量をゼロ（許容値以下）にする位置、すなわち合焦位置へ撮像光学系３１のフォーカスレンズを移動させ、撮像光学系３１の焦点を調節する。
【０１０９】
図１２は、撮像素子３２ａの撮像面における焦点検出用画素の位置を例示する図である。本実施の形態では、撮像チップ１１１のＸ軸方向（水平方向）に沿って離散的に焦点検出用画素が並べて設けられている。図１２の例では、１５本の焦点検出画素ライン１６０が所定の間隔で設けられる。焦点検出画素ライン１６０を構成する焦点検出用画素は、焦点検出用の画像データを出力する。撮像チップ１１１において焦点検出画素ライン１６０以外の画素位置には通常の撮像用画素が設けられている。撮像用画素は、表示用画像８１と検出用画像８２、および本撮像時の画像データを出力する。
【０１１０】
図１３は、図１２に示すフォーカスポイント８０Ａに対応する上記焦点検出画素ライン１６０の一部の領域を拡大した図である。図１３において、赤色画素Ｒ、緑色画素Ｇ（Ｇｂ、Ｇｒ）、および青色画素Ｂと、焦点検出用画素Ｓ１、および焦点検出用画素Ｓ２とが例示される。赤色画素Ｒ、緑色画素Ｇ（Ｇｂ、Ｇｒ）、および青色画素Ｂは、上述したベイヤー配列の規則にしたがって配される。
【０１１１】
赤色画素Ｒ、緑色画素Ｇ（Ｇｂ、Ｇｒ）、および青色画素Ｂについて例示した正方形状の領域は、撮像用画素の受光領域を示す。各撮像用画素は、撮像光学系３１（図１）の射出瞳を通る光束を受光する。すなわち、赤色画素Ｒ、緑色画素Ｇ（Ｇｂ、Ｇｒ）、および青色画素Ｂはそれぞれ正方形状のマスク開口部を有し、これらのマスク開口部を通った光が撮像用画素の受光部に到達する。
なお、赤色画素Ｒ、緑色画素Ｇ（Ｇｂ、Ｇｒ）、および青色画素Ｂの受光領域（マスク開口部）の形状は四角形に限定されず、例えば円形であってもよい。
【０１１２】
焦点検出用画素Ｓ１、および焦点検出用画素Ｓ２について例示した半円形状の領域は、焦点検出用画素の受光領域を示す。すなわち、焦点検出用画素Ｓ１は、図１３において画素位置の左側に半円形状のマスク開口部を有し、このマスク開口部を通った光が焦点検出用画素Ｓ１の受光部に到達する。一方、焦点検出用画素Ｓ２は、図１３において画素位置の右側に半円形状のマスク開口部を有し、このマスク開口部を通った光が焦点検出用画素Ｓ２の受光部に到達する。このように、焦点検出用画素Ｓ１および焦点検出用画素Ｓ２は、撮像光学系３１（図１）の射出瞳の異なる領域を通る一対の光束をそれぞれ受光する。
【０１１３】
なお、撮像チップ１１１における焦点検出画素ライン１６０の位置は、図１２に例示した位置に限定されない。また、焦点検出画素ライン１６０の数についても、図１２の例に限定されるものではない。さらに、焦点検出用画素Ｓ１および焦点検出用画素Ｓ２におけるマスク開口部の形状は半円形に限定されず、例えば撮像用画素Ｒ、撮像用画素Ｇ、撮像用画素Ｂにおける四角形状受光領域（マスク開口部）を横方向に分割した長方形状としてもよい。
【０１１４】
また、撮像チップ１１１における焦点検出画素ライン１６０は、撮像チップ１１１のＹ軸方向（鉛直方向）に沿って焦点検出用画素を並べて設けたものであってもよい。図１３のように撮像用画素と焦点検出用画素とを二次元状に配列した撮像素子は公知であり、これらの画素の詳細な図示および説明は省略する。
【０１１５】
なお、図１３の例では、焦点検出用画素Ｓ１、Ｓ２がそれぞれ焦点検出用の一対の光束のうちの一方を受光する構成、いわゆる１ＰＤ構造を説明した。この代わりに、焦点検出用画素がそれぞれ焦点検出用の一対の光束の双方を受光する構成、いわゆる２ＰＤ構造にしてもよい。２ＰＤ構造にすることにより、焦点検出用画素で得られた光電変換信号を、表示用画像８１と検出用画像８２、および本撮像時の画像データとして用いることが可能になる。
【０１１６】
制御部３４のレンズ移動制御部３４ｄは、焦点検出用画素Ｓ１および焦点検出用画素Ｓ２から出力される焦点検出用の光電変換信号に基づいて、撮像光学系３１（図１）の異なる領域を通る一対の光束による一対の像の像ズレ量（位相差）を検出する。そして、像ズレ量（位相差）に基づいてデフォーカス量を演算する。このような瞳分割位相差方式によるデフォーカス量演算は、カメラの分野において公知であるので詳細な説明は省略する。
【０１１７】
フォーカスポイント８０Ａ（図１２）は、図１０に例示したライブビュー画像６０ａにおいて、ユーザーによって選ばれているものとする。図１４は、フォーカスポイント８０Ａを拡大した図である。図１４において枠１７０で囲む位置は、焦点検出画素ライン１６０（図１２）に対応する。
【０１１８】
本実施の形態において、制御部３４のレンズ移動制御部３４ｄは、検出用画像８２のうちの枠１７０で示す焦点検出用画素による信号データを用いて焦点検出処理を行うことができる。例えば、ゲインを高めに設定したり、像ズレ量（位相差）の検出に適した画像処理を施したりした検出用画像８２の焦点検出用画素の信号データを用いることで、焦点検出処理を適切に行うことができる。
【０１１９】
以上の説明では、瞳分割位相差方式を用いた焦点検出処理を例示したが、被写体像のコントラストの大小に基づいて、撮像光学系３１のフォーカスレンズを合焦位置へ移動させるコントラスト検出方式の場合は以下のように行うことができる。
【０１２０】
コントラスト検出方式を用いる場合、制御部３４は、撮像光学系３１のフォーカスレンズを移動させながら、フォーカスレンズのそれぞれの位置において、フォーカスポイントに対応する撮像素子３２ａの撮像用画素から出力された信号データに基づいて公知の焦点評価値演算を行う。そして、焦点評価値を最大にするフォーカスレンズの位置を合焦位置として求める。
すなわち、制御部３４のレンズ移動制御部３４ｄは、検出用画像８２のうちのフォーカスポイント８０Ａに対応する撮像用画素による信号データを用いて焦点評価値演算を行う。これにより、例えば、ゲインを高めに設定したり、像ズレ量（位相差）の検出に適した画像処理を施したりした検出用画像８２の信号データを用いることで、焦点検出処理を適切に行うことができる。
【０１２１】
＜被写体検出処理＞
図１５(a)は、検出しようとする対象物を表すテンプレート画像を例示する図であり、図１５(b)は、ライブビュー画像６０(a)および探索範囲１９０を例示する図である。制御部３４の物体検出部３４ａは、ライブビュー画像から対象物（例えば、図９の被写体要素の１つであるバッグ６３）を検出する。制御部３４の物体検出部３４ａは、対象物を検出する範囲をライブビュー画像６０ａの全範囲としてもよいが、検出処理を軽くするために、ライブビュー画像６０ａの一部を探索範囲１９０としてもよい。
【０１２２】
図１０に例示したライブビュー画像６０ａにおいて、人物６１の持ち物であるバッグ６３を検出する場合を説明する。制御部３４の物体検出部３４ａは、人物６１を含む領域の近傍に探索範囲１９０を設定する。なお、人物６１を含む領域６１を探索範囲に設定してもよい。
【０１２３】
本実施の形態において、制御部３４の物体検出部３４ａは、検出用画像８２のうちの探索範囲１９０を構成する画像データを用いて被写体検出処理を行うことができる。例えば、ゲインを高めに設定したり、被写体要素の検出に適した画像処理を施したりした検出用画像８２の画像データを用いることで、被写体検出処理を適切に行うことができる。
【０１２４】
＜撮像条件を設定する処理＞
制御部３４の設定部３４ｂは、例えば、撮像画面の領域を分割し、分割した領域間で異なる撮像条件を設定した状態で、新たに測光し直して露出条件を決定する場合、撮像画面のうちの測光範囲を構成する画像データを用いて露出演算処理を行う。設定部３４ｂは、露出演算結果に基づき以下のように撮像条件を設定する。例えば、画像における最大輝度または最小輝度である被写体を含む領域において、白とびまたは黒つぶれが生じている場合、設定部３４ｂは、白とびまたは黒つぶれを解消するように撮像条件を設定する。
【０１２５】
本実施の形態において、制御部３４の設定部３４ｂは、検出用画像８２のうちの測光範囲を構成する画像データを用いて露出演算処理を行うことができる。例えば、ゲインを低めに設定した検出用画像８２の画像データを用いることで、演算処理を適切に行うことができる。
【０１２６】
上述した露出演算処理を行う際の測光範囲に限らず、ホワイトバランス調整値を決定する際に行う測光（測色）範囲や、撮影補助光を発する光源による撮影補助光の発光要否を決定する際に行う測光範囲、さらには、上記光源による撮影補助光の発光量を決定する際に行う測光範囲においても同様である。
【０１２７】
＜フローチャートの説明＞
図１６は、領域ごとに撮像条件を設定して撮像するカメラ１の処理の流れを説明するフローチャートである。例えば、カメラ１のメインスイッチがオン操作されると、制御部３４は、図１６に示す処理を実行するプログラムを起動させる。ステップＳ１０において、制御部３４は、撮像素子３２ａに第１撮像領域Ｂ１および第２撮像領域Ｂ２をセットしてステップＳ２０へ進む。上述したように、第１撮像領域Ｂ１は表示用画像８１を撮像する領域であり、第２撮像領域Ｂ２は検出用画像８２を撮像する領域である。
【０１２８】
ステップＳ２０において、制御部３４は、表示部３５にライブビュー表示を開始させるとともに、第２撮像領域Ｂ２で撮像された検出用画像８２に基づいて被写体を検出する処理を物体検出部３４ａで開始させてステップＳ３０へ進む。また、制御部３４は初期設定として、図８(a)に示したように、撮像画面の全域で第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックの稼働率を第１撮像領域Ｂ１に含まれるブロックの稼働率よりも高く設定する。また、第１撮像領域Ｂ１および第２撮像領域Ｂ２に対してそれぞれ、撮像画面の全域に同じ撮像条件を設定する。
【０１２９】
ライブビュー表示の開始により、第１撮像領域Ｂ１で撮像された表示用画像８１に基づくライブビュー画像が表示部３５に逐次表示される。なお、ライブビュー表示中にＡＦ動作を行う設定がなされている場合、制御部３４のレンズ移動制御部３４ｄは、第２撮像領域Ｂ２で撮像された検出用画像８２に基づいて焦点検出処理を行うことにより、所定のフォーカスポイントに対応する被写体要素にフォーカスを合わせるＡＦ動作を制御する。
また、ライブビュー表示中にＡＦ動作を行う設定がなされていない場合、制御部３４のレンズ移動制御部３４ｄは、後にＡＦ動作が指示された時点でＡＦ動作を行う。
【０１３０】
ステップＳ３０において、制御部３４の設定部３４ｂは、撮像素子３２ａによる撮像画面を、被写体要素を含む複数の領域に分割するとともに、第１撮像領域Ｂ１および第２撮像領域Ｂ２にそれぞれ含まれるブロックの稼働率を設定してステップＳ４０へ進む。ブロックの稼働率は、撮像画面における被写体の位置や動きにより、第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックの稼働率を第１撮像領域Ｂ１に含まれるブロックの稼働率よりも高く設定したり（図８の斜線に対応）、第１撮像領域Ｂ１に含まれるブロックの稼働率を第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックの稼働率よりも高く設定したりする（図８の白地に対応）。
【０１３１】
例えば、静止している被写体の場合（フレーム間で被写体の位置が変わらない）は、図８(b)に示したように、人物Ｔを含む領域９１に対して、第１撮像領域Ｂ１に含まれるブロックの稼働率を第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックの稼働率よりも高く設定する。
また、移動している被写体の場合（フレーム間で被写体の位置、大きさが異なっている場合）は、図８(c)や図８(d)に示したように、被写体Ｔを含む領域９２に対して、第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックの稼働率を第１撮像領域Ｂ１に含まれるブロックの稼働率よりも高く設定する。
【０１３２】
ステップＳ４０において、制御部３４は表示部３５に領域の表示を行う。制御部３４は、図１０に例示したように、ライブビュー画像６０ａのうち撮像条件の設定（変更）の対象となる領域を強調表示させる。制御部３４は、強調表示する領域を、ユーザによるタッチ操作位置に基づいて決定する。また、制御部３４は、撮像条件の設定画面７０を表示部３５に表示させてステップＳ５０へ進む。
なお、制御部３４は、ユーザの指で表示画面上の他の被写体の表示位置がタッチ操作された場合は、その被写体を含む領域を撮像条件の設定（変更）の対象となる領域に変更して強調表示させる。
【０１３３】
ステップＳ５０において、制御部３４は、ＡＦ動作が必要か否かを判定する。制御部３４は、例えば、被写体が動いたことによって焦点調節状態が変化した場合や、ユーザー操作によってフォーカスポイントの位置が変更された場合、またはユーザー操作によってＡＦ動作の実行が指示された場合に、ステップＳ５０を肯定判定してステップＳ７０へ進む。制御部３４は、焦点調節状態が変化せず、ユーザー操作によりフォーカスポイントの位置が変更されず、ユーザー操作によってＡＦ動作の実行も指示されない場合には、ステップＳ５０を否定判定してステップ６０へ進む。
【０１３４】
ステップＳ７０において、制御部３４は、ＡＦ動作を行わせてステップＳ４０へ戻る。制御部３４のレンズ移動制御部３４ｄは、第２撮像領域Ｂ２で撮像された検出用画像８２に基づいて焦点検出処理を行うことにより、所定のフォーカスポイントに対応する被写体にフォーカスを合わせるＡＦ動作を制御する。また、ステップＳ４０へ戻った制御部３４は、ＡＦ動作後に第１撮像領域Ｂ１で撮像される表示用画像８１と、第２撮像領域Ｂ２で撮像される検出用画像８２とに基づき、上述した処理と同様の処理を繰り返す。
【０１３５】
ステップＳ６０において、制御部３４の設定部３４ｂは、ユーザー操作に応じて、強調して表示されている領域に対する撮像条件を設定（変更）してステップＳ８０へ進む。設定部３４ｂは、例えば第１撮像領域Ｂ１に対する撮像条件を設定（変更）する。また、設定部３４ｂは、第２撮像領域Ｂ２に対する撮像条件を設定（変更）してもよい。
なお、撮像条件を設定（変更）するユーザー操作が行われない場合、設定部３４ｂは、第１撮像領域Ｂ１および第２撮像領域Ｂ２に対し、それぞれ撮像画面の全域で同じ撮像条件を設定する（領域ごとの設定（変更）を行わない）。
設定部３４ｂは、撮像条件を設定（変更）した状態で新たに測光し直して本撮像用の撮像条件を決定する場合、第２撮像領域Ｂ２で撮像される検出用画像８２に基づいて露出演算処理を行う。
【０１３６】
ステップＳ８０において、制御部３４は、撮像指示の有無を判定する。制御部３４は、操作部材３６を構成する不図示のレリーズボタン、または撮像を指示する表示アイコンが操作された場合、ステップＳ８０を肯定判定してステップＳ９０へ進む。制御部３４は、撮像指示が行われない場合には、ステップＳ８０を否定判定してステップＳ５０へ戻る。
【０１３７】
ステップＳ９０において、制御部３４は、所定の撮像処理を行う。すなわち、撮像制御部３４ｃが上記領域ごとに設定（変更）された撮像条件で本撮像するように撮像素子３２ａを制御してステップＳ１００へ進む。本撮像では、撮像素子３２ａの第１撮像領域Ｂ１および第２撮像領域Ｂ２の設定を解除して、撮像素子３２ａの全てのブロック（画素）を用いることができる。
【０１３８】
ステップＳ１００において、制御部３４の撮像制御部３４ｃは画像処理部３３へ指示を送り、上記撮像によって得られた画像データに対して所定の画像処理を行わせてステップＳ１１０へ進む。画像処理は、上記画素欠陥補正処理、色補間処理、輪郭強調処理、ノイズ低減処理を含む。
【０１３９】
ステップＳ１１０において、制御部３４は記録部３７へ指示を送り、画像処理後の画像データを不図示の記録媒体に記録させてステップＳ１２０へ進む。
【０１４０】
ステップＳ１２０において、制御部３４は、終了操作が行われたか否かを判断する。制御部３４は、終了操作が行われた場合にステップＳ１２０を肯定判定して図１６による処理を終了する。制御部３４は、終了操作が行われない場合には、ステップＳ１２０を否定判定してステップＳ２０へ戻る。ステップＳ２０へ戻った場合、制御部３４は、上述した処理を繰り返す。
【０１４１】
以上の説明では、撮像素子３２ａとして積層型の撮像素子１００を例示したが、撮像素子（撮像チップ１１１）における複数のブロックごとに撮像条件を設定可能であれば、必ずしも積層型の撮像素子として構成する必要はない。
【０１４２】
以上説明した実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）カメラ１が搭載する撮像素子３２ａは、被写体を撮像し、表示のための被写体の表示用画像８１（画像データとも称する）を生成する第１撮像領域Ｂ１と、被写体を撮像し、被写体に関する情報を得るための検出用画像８２（輝度データとも称する）を生成する第２撮像領域Ｂ２とを備え、第１撮像領域Ｂ１から読み出されるデータ数と、第２撮像領域Ｂ２から読み出されるデータ数とが異なるようにした。これにより、撮像素子３２ａは、表示のための画像データを生成しながら被写体に関する情報を得るための輝度データを生成することができる。また、例えば撮像素子３２ａの第２撮像領域Ｂ２からの読み出しデータ数を多くすることによって被写体に関する情報を増やせるので、被写体検出の精度を高めることができる。
【０１４３】
（２）上記（１）の撮像素子３２ａは、第１撮像領域Ｂ１の複数の画素でそれぞれ生成された画像データが間引いて読み出されるので、第２撮像領域Ｂ２から読み出すデータ数が第１撮像領域Ｂ１から読み出すデータ数よりも多くなる。この結果、第１撮像領域Ｂ１からの画像データに基づいて被写体検出を行う場合と比べて、被写体検出の精度を高めることができる。
【０１４４】
（３）上記（２）の撮像素子３２ａは、第２撮像領域Ｂ２の複数の画素でそれぞれ生成された輝度データが間引いて読み出され、第１撮像領域Ｂ１で生成された画像データは、第２撮像領域Ｂ２で生成された輝度データよりも数多くのデータが間引かれるようにした。これにより、第２撮像領域Ｂ２から読み出すデータ数が第１撮像領域Ｂ１から読み出すデータ数よりも多くなる。この結果、第１撮像領域Ｂ１からの画像データに基づいて被写体検出を行う場合と比べて、被写体検出の精度を高めることができる。
【０１４５】
（４）上記（１）の撮像素子３２ａは、第１撮像領域Ｂ１の複数の画素でそれぞれ生成された画像データを加算したデータが読み出されるので、第２撮像領域Ｂ２から読み出すデータ数が第１撮像領域Ｂ１から読み出すデータ数よりも多くなる。この結果、第１撮像領域Ｂ１からの画像データに基づいて被写体検出を行う場合と比べて、被写体検出の精度を高めることができる。
【０１４６】
（５）上記（４）の撮像素子３２ａは、第２撮像領域Ｂ２の複数の画素でそれぞれ生成された輝度データを加算したデータが読み出され、第１撮像領域Ｂ１で生成された画像データは、第２撮像領域Ｂ２で生成された輝度データよりも数多くのデータが加算されるようにした。これにより、第２撮像領域Ｂ２から読み出すデータ数が第１撮像領域Ｂ１から読み出すデータ数よりも多くなる。この結果、第１撮像領域Ｂ１からの画像データに基づいて被写体検出を行う場合と比べて、被写体検出の精度を高めることができる。
【０１４７】
（６）上記（１）から（５）の撮像素子３２ａは、第１撮像領域Ｂ１と第２撮像領域Ｂ２とは同じ被写体を撮像し、撮像画面の領域９１、９２ごとに、第１撮像領域Ｂ１で画像データを生成する画素数（ブロック）と第２撮像領域Ｂ２で輝度データを生成する画素数（ブロック）との比が設定されるようにした。これにより、例えば領域９１、領域９２の双方で第１撮像領域Ｂ１と第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックを１００％稼働させる場合に比べて、消費電力や発熱を抑えることができる。
【０１４８】
（７）上記（６）の撮像画面の領域９１は、被写体としての人物Ｔの位置に基づいて設定される（図８(b)）ようにしたので、既に被写体を検出した領域９１と、撮像画面の外から撮像画面内に移動してくる被写体を検出したい領域９２とにおいて、第１撮像領域Ｂ１で画像データを生成する画素数（ブロック）と第２撮像領域Ｂ２で輝度データを生成する画素数（ブロック）との比を適切に設定することができる。
【０１４９】
（８）上記（６）または（７）の撮像画面の領域９１は、被写体としてのボールＴの移動により設定が変更される（図８(c)）ようにしたので、ボールＴの移動に合わせて第１撮像領域Ｂ１で画像データを生成する画素数（ブロック）と第２撮像領域Ｂ２で輝度データを生成する画素数（ブロック）との比を適切に変更することができる。
【０１５０】
（９）上記（６）から（８）の撮像画面の領域９１は、時間の経過により設定が変更されるようにしたので、例えば時間の経過にともなって第１撮像領域Ｂ１で画像データを生成する画素数（ブロック）と第２撮像領域Ｂ２で輝度データを生成する画素数（ブロック）との比を適切に変更することができる。
【０１５１】
（１０）上記（１）から（９）の撮像素子３２ａは、第１撮像領域Ｂ１と第２撮像領域Ｂ２とで異なる撮像条件が設定されるので、例えば、第１撮像領域Ｂ１と第２撮像領域Ｂ２とで異なるゲインをかけることによって、表示に適した画像データと、被写体に関する情報の検出に適した輝度データとを得ることができる。
【０１５２】
（１１）上記（１０）の撮像素子３２ａの第１撮像領域Ｂ１は、第２撮像領域Ｂ２から読み出された輝度データに基づいて撮像条件の設定が変更される。これにより、撮像素子３２ａの第１撮像領域Ｂ１から表示用画像８１の画像データを出力しながら、撮像素子３２ａの第２撮像領域Ｂ２から出力する輝度データに基づいて、第１撮像領域Ｂ１の撮像条件が設定される。
【０１５３】
（１２）被写体検出装置を備えるカメラ１は、被写体を撮像し、表示のための被写体の表示用画像８１（画像データとも称する）を生成する第１撮像領域Ｂ１と、被写体を撮像し、被写体に関する情報を得るための検出用画像８２（輝度データとも称する）を生成する第２撮像領域Ｂ２と、を有する撮像部３２から、第１データ数の画像データと、第１データ数と異なる第２データ数の輝度データを入力する画像処理部３３、制御部３４と、入力された輝度データにより、撮像部３４で撮像された被写体を検出する制御部３４と、を備える。これにより、カメラ１は、表示用画像８１を表示しながら検出用画像８２に基づいて被写体検出を行うことができる。また、例えば撮像素子３２ａの第２撮像領域Ｂ２からの読み出しデータ数を多くすることによって被写体に関する情報を増やせるので、被写体検出の精度を高めることができる。
【０１５４】
（１３）被写体検出装置を備えるカメラ１は、被写体を撮像し、表示のための被写体の表示用画像８１（画像データとも称する）を生成する第１撮像領域Ｂ１と、被写体を撮像し、被写体に関する情報を得るための検出用画像８２（輝度データとも称する）を生成する第２撮像領域Ｂ２と、を有する撮像部３２から、第１データ数の画像データと、第１データ数と異なる第２データ数の輝度データを入力する画像処理部３３、制御部３４と、入力された輝度データにより、撮像部３４で撮像された被写体を検出するための信号を生成する制御部３４とを備える。これにより、カメラ１は、表示用画像８１を表示しながら検出用画像８２に基づいて被写体検出を行うことができる。また、例えば撮像素子３２ａの第２撮像領域Ｂ２からの読み出しデータ数を多くすることによって被写体に関する情報を増やせるので、被写体検出の精度を高めることができる。
【０１５５】
（１４）カメラ１が搭載する撮像素子３２ａは、撮像光学系３１からの光を撮像し、表示のための被写体に基づく画像信号を生成する第１撮像領域Ｂ１と、撮像光学系３１からの光を撮像し、光の像の調節に関する情報を得るための輝度信号を生成する第２領域とを備え、第１撮像領域Ｂ１から読み出される信号数と、第２撮像領域Ｂ２から読み出される信号数とが異なるようにした。これにより、撮像素子３２ａは、表示のための画像信号を生成しながら光の像の調節に関する情報を得るための輝度信号を生成することができる。また、例えば撮像素子３２ａの第２撮像領域Ｂ２からの読み出し信号数を多くすることによって光の像の調節に関する情報を増やせるので、焦点調節の精度を高めることができる。
【０１５６】
（１５）上記（１４）の撮像素子３２ａは、第１撮像領域Ｂ１の複数の画素でそれぞれ生成された画像信号が間引いて読み出されるので、第２撮像領域Ｂ２から読み出す信号数が第１撮像領域Ｂ１から読み出す信号数よりも多くなる。この結果、第１撮像領域Ｂ１からの画像信号に基づいて焦点検出を行う場合と比べて焦点検出精度が高まるので、適切なフォーカス合わせが可能になる。
【０１５７】
（１６）上記（１５）の撮像素子３２ａは、第２撮像領域Ｂ２の複数の画素でそれぞれ生成された輝度信号が間引いて読み出され、第１撮像領域Ｂ１で生成された画像信号は、第２撮像領域Ｂ２で生成された輝度信号よりも数多くの信号が間引かれるようにした。これにより、第２撮像領域Ｂ２から読み出す信号数が第１撮像領域Ｂ１から読み出す信号数よりも多くなる。この結果、第１撮像領域Ｂ１からの画像信号に基づいて焦点検出を行う場合と比べて焦点検出精度が高まるので、適切なフォーカス合わせが可能になる。
【０１５８】
（１７）上記（１４）の撮像素子３２ａは、第１撮像領域Ｂ１の複数の画素でそれぞれ生成された画像信号を加算した信号が読み出されるので、第２撮像領域Ｂ２から読み出す信号数が第１撮像領域Ｂ１から読み出す信号数よりも多くなる。この結果、第１撮像領域Ｂ１からの画像信号に基づいて焦点検出を行う場合と比べて焦点検出精度が高まるので、適切なフォーカス合わせが可能になる。
【０１５９】
（１８）上記（１７）の撮像素子３２ａは、第２撮像領域Ｂ２の複数の画素でそれぞれ生成された輝度信号を加算した信号が読み出され、第１撮像領域Ｂ１で生成された画像信号は、第２撮像領域Ｂ２で生成された輝度信号よりも数多くの信号が加算されるようにした。これにより、第２撮像領域Ｂ２から読み出す信号数が第１撮像領域Ｂ１から読み出す信号数よりも多くなる。この結果、第１撮像領域Ｂ１からの画像信号に基づいて焦点検出を行う場合と比べて焦点検出精度が高まるので、適切なフォーカス合わせが可能になる。
【０１６０】
（１９）上記（１４）から（１８）の撮像素子３２ａは、第１撮像領域Ｂ１と第２撮像領域Ｂ２とは同じ被写体を撮像し、撮像画面の領域９１、９２ごとに、第１撮像領域Ｂ１で画像信号を生成する画素数（ブロック）と第２撮像領域Ｂ２で輝度信号を生成する画素数（ブロック）の比が設定されるようにした。これにより、例えば領域９１、領域９２の双方で第１撮像領域Ｂ１と第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックを１００％稼働させる場合に比べて、消費電力や発熱を抑えることができる。
【０１６１】
（２０）上記（１９）の撮像画面の領域９１は、被写体としての人物Ｔの位置に基づいて設定される（図８(b)）ようにしたので、既に被写体を検出した領域９１と、撮像画面の外から撮像画面内に移動してくる被写体を検出したい領域９２とにおいて、第１撮像領域Ｂ１で画像信号を生成する画素数（ブロック）と第２撮像領域Ｂ２で輝度信号を生成する画素数（ブロック）との比を適切に設定することができる。
【０１６２】
（２１）上記（１９）または（２０）の撮像画面の領域９１は、被写体としてのボールＴの移動により設定が変更される（図８(c)）ようにしたので、ボールＴの移動に合わせて第１撮像領域Ｂ１で画像信号を生成する画素数（ブロック）と第２撮像領域Ｂ２で輝度信号を生成する画素数（ブロック）との比を適切に変更することができる。
【０１６３】
（２２）上記（１９）から（２１）の撮像画面の領域９１は、時間の経過により設定が変更されるようにしたので、例えば時間の経過にともなって第１撮像領域Ｂ１で画像信号を生成する画素数（ブロック）と第２撮像領域Ｂ２で輝度信号を生成する画素数（ブロック）との比を適切に変更することができる。
【０１６４】
（２３）上記（１４）から（２２）の撮像素子３２ａは、第１撮像領域Ｂ１と第２撮像領域Ｂ２とで異なる撮像条件が設定されるので、例えば、第１撮像領域Ｂ１と第２撮像領域Ｂ２とで異なるゲインをかけることによって、表示に適した画像信号と、光の像の調節に関する情報の検出に適した輝度信号とを得ることができる。
【０１６５】
（２４）上記（２３）の撮像素子３２ａの第１撮像領域Ｂ１は、第２撮像領域Ｂ２から読み出された輝度信号に基づいて撮像条件の設定が変更される。これにより、撮像素子３２ａの第１撮像領域Ｂ１から表示用画像８１の画像信号を出力しながら、撮像素子３２ａの第２撮像領域Ｂ２から出力する輝度信号に基づいて、第１撮像領域Ｂ１の撮像条件が設定される。
【０１６６】
（２５）レンズ調節装置を備えるカメラ１は、撮像光学系３１からの光を撮像し、表示のための被写体に基づく画像信号を生成する第１撮像領域Ｂ１と、撮像光学系３１からの光を撮像し、光の像の調節に関する情報を得るための輝度信号を生成する第２撮像領域Ｂ２と、を有する撮像部３２から、第１信号数の画像信号と、第１信号数と異なる第２信号数の輝度信号を入力する画像処理部３３、制御部３４と、入力された輝度信号により、撮像部３２に入射した光の像を調節するように撮像光学系３１を移動させる制御部３４と、を備える。これにより、カメラ１は、画像信号に基づいて表示しながら輝度信号に基づいてフォーカス合わせを行うことができる。また、例えば撮像素子３２ａの第２撮像領域Ｂ２からの読み出し信号数を多くすることによって光の像の調節に関する情報を増やせるので、焦点調節の精度を高めることができる。
【０１６７】
（２６）レンズ調節装置を備えるカメラ１は、撮像光学系３１からの光を撮像し、表示のための被写体に基づく画像信号を生成する第１撮像領域Ｂ１と、撮像光学系３１からの光を撮像し、光の像の調節に関する情報を得るための輝度信号を生成する第２撮像領域Ｂ２と、を有する撮像部３２から、第１信号数の画像信号と、第１信号数と異なる第２信号数の輝度信号を入力する画像処理部３３、制御部３４部と、入力された輝度信号により、撮像部３２に入射した光の像を撮像光学系３１で調節するための信号を生成する制御部３４と、を備える。これにより、カメラ１は、画像信号に基づいて表示しながら輝度信号に基づいてフォーカス合わせを行うことができる。また、例えば撮像素子３２ａの第２撮像領域Ｂ２からの読み出し信号数を多くすることによって光の像の調節に関する情報を増やせるので、焦点調節の精度を高めることができる。
【０１６８】
（２７）カメラ１が搭載する撮像素子３２ａは、被写体を撮像し、表示のための被写体に基づく画像信号を生成する第１撮像領域Ｂ１と、被写体を撮像し、撮像条件の設定に関する情報を得るための輝度信号を生成する第２撮像領域Ｂ２とを備え、第１撮像領域Ｂ１から読み出される信号数と、第２撮像領域Ｂ２から読み出される信号数とが異なるようにした。これにより、撮像素子３２ａは、表示のための画像信号を生成しながら撮像条件の設定に関する情報を得るための輝度信号を生成することができる。また、例えば撮像素子３２ａの第２撮像領域Ｂ２からの読み出し信号数を多くすることによって撮像条件の設定に関する情報を増やせるので、例えば露出条件の設定精度を高めることができる。
【０１６９】
（２８）上記（２７）の撮像素子３２ａは、第１撮像領域Ｂ１の複数の画素でそれぞれ生成された画像信号が間引いて読み出されるので、第２撮像領域Ｂ２から読み出す信号数が第１撮像領域Ｂ１から読み出す信号数よりも多くなる。この結果、第１撮像領域Ｂ１からの画像信号に基づいて行う場合と比べて、例えば露出条件の設定精度を高めることができる。
【０１７０】
（２９）上記（２８）の撮像素子３２ａは、第２撮像領域Ｂ２の複数の画素でそれぞれ生成された輝度信号が間引いて読み出され、第１撮像領域Ｂ１で生成された画像信号は、第２撮像領域Ｂ２で生成された輝度信号よりも数多くの信号が間引かれるようにした。これにより、第２撮像領域Ｂ２から読み出す信号数が第１撮像領域Ｂ１から読み出す信号数よりも多くなる。この結果、第１撮像領域Ｂ１からの画像信号に基づいて行う場合と比べて、例えば露出条件の設定精度を高めることができる。
【０１７１】
（３０）上記（２７）の撮像素子３２ａは、第１撮像領域Ｂ１の複数の画素でそれぞれ生成された画像信号を加算した信号が読み出されるので、第２撮像領域Ｂ２から読み出す信号数が第１撮像領域Ｂ１から読み出す信号数よりも多くなる。この結果、第１撮像領域Ｂ１からの画像信号に基づいて行う場合と比べて、例えば露出条件の設定精度を高めることができる。
【０１７２】
（３１）上記（３０）の撮像素子３２ａは、第２撮像領域Ｂ２の複数の画素でそれぞれ生成された輝度信号を加算した信号が読み出され、第１撮像領域Ｂ１で生成された画像信号は、第２撮像領域Ｂ２で生成された輝度信号よりも数多くの信号が加算されるようにした。これにより、第２撮像領域Ｂ２から読み出す信号数が第１撮像領域Ｂ１から読み出す信号数よりも多くなる。この結果、第１撮像領域Ｂ１からの画像信号に基づいて行う場合と比べて、例えば露出条件の設定精度を高めることができる。
【０１７３】
（３２）上記（２７）から（３１）の撮像素子３２ａは、第１撮像領域Ｂ１と第２撮像領域Ｂ２とは同じ被写体を撮像し、撮像画面の領域９１、９２ごとに、第１撮像領域Ｂ１で画像信号を生成する画素数（ブロック）と第２撮像領域Ｂ２で輝度信号を生成する画素数（ブロック）の比が設定されるようにした。これにより、例えば領域９１、領域９２の双方で第１撮像領域Ｂ１と第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックを１００％稼働させる場合に比べて、消費電力や発熱を抑えることができる。
【０１７４】
（３３）上記（３２）の撮像画面の領域９１は、被写体としての人物Ｔの位置に基づいて設定される（図８(b)）ようにしたので、既に被写体を検出した領域９１と、撮像画面の外から撮像画面内に移動してくる被写体を検出したい領域９２とにおいて、第１撮像領域Ｂ１で画像信号を生成する画素数（ブロック）と第２撮像領域Ｂ２で輝度信号を生成する画素数（ブロック）との比を適切に設定することができる。
【０１７５】
（３４）上記（３２）または（３３）の撮像画面の領域９１は、被写体としてのボールＴの移動により設定が変更される（図８(c)）ようにしたので、ボールＴの移動に合わせて第１撮像領域Ｂ１で画像信号を生成する画素数（ブロック）と第２撮像領域Ｂ２で輝度信号を生成する画素数（ブロック）との比を適切に変更することができる。
【０１７６】
（３５）上記（３２）から（３４）の撮像画面の領域９１は、時間の経過により設定が変更されるようにしたので、例えば時間の経過にともなって第１撮像領域Ｂ１で画像信号を生成する画素数（ブロック）と第２撮像領域Ｂ２で輝度信号を生成する画素数（ブロック）との比を適切に変更することができる。
【０１７７】
（３６）上記（２７）から（３５）の撮像素子３２ａは、第１撮像領域Ｂ１と第２撮像領域Ｂ２とで異なる撮像条件が設定されるので、例えば、第１撮像領域Ｂ１と第２撮像領域Ｂ２とで異なるゲインをかけることによって、表示に適した画像信号と、撮像条件の設定に関する情報の検出に適した輝度信号とを得ることができる。
【０１７８】
（３７）上記（３６）の撮像素子３２ａの第１撮像領域Ｂ１は、第２撮像領域Ｂ２から読み出された輝度信号に基づいて撮像条件の設定が変更される。これにより、撮像素子３２ａの第１撮像領域Ｂ１から表示用画像８１の画像信号を出力しながら、撮像素子３２ａの第２撮像領域Ｂ２から出力する輝度信号に基づいて、第１撮像領域Ｂ１の撮像条件が設定される。
【０１７９】
（３８）カメラ１は、被写体を撮像し、表示のための被写体に基づく表示用画像８１（画像信号とも称する）を生成する第１撮像領域Ｂ１と、被写体を撮像し、撮像条件の設定に関する情報を得るための検出用画像８２（輝度信号とも称する）を生成する第２撮像領域Ｂ２と、を有する撮像部３２から、第１信号数の画像信号と、第１信号数と異なる第２信号数の輝度信号を入力する画像処理部３３、制御部３４と、入力された輝度信号により、撮像部３２の撮像条件を設定する制御部３４と、を備える。これにより、カメラ１は、画像信号に基づいて表示しながら輝度信号に基づいて撮像条件の設定を行うことができる。また、例えば、撮像素子３２ａの第２撮像領域Ｂ２からの読み出し信号数を多くすることによって撮像条件の設定に関する情報を増やせるので、例えば露出条件の設定精度を高めることができる。
【０１８０】
（３９）カメラ１は、被写体を撮像し、表示のための被写体に基づく表示用画像８１（画像信号とも称する）を生成する第１撮像領域Ｂ１と、被写体を撮像し、撮像条件の設定に関する情報を得るための検出用画像８２（輝度信号とも称する）を生成する第２撮像領域Ｂ２と、を有する撮像部３２から、第１信号数の画像信号と、第１信号数と異なる第２信号数の輝度信号を入力する画像処理部３３、制御部３４と、入力された輝度信号により、撮像部３２の撮像条件を設定するための信号を生成する制御部３４と、を備える。これにより、カメラ１は、画像信号に基づいて表示しながら輝度信号に基づいて撮像条件の設定を行うことができる。また、例えば撮像素子３２ａの第２撮像領域Ｂ２からの読み出し信号数を多くすることによって撮像条件の設定に関する情報を増やせるので、例えば露出条件の設定精度を高めることができる。
【０１８１】
−−−上記実施の形態の変形例−−−
次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の１つ、もしくは複数を上述の実施の形態と組み合わせることも可能である。
（変形例１）
上記実施の形態では、図８(c)を参照して、移動する被写体が一つ検出された場合における領域９２と領域９１について説明した。変形例１において、制御部３４は、移動する被写体が複数検出された場合において領域９２と領域９１を以下のように設定する。
【０１８２】
図１７(a)は、主要被写体ＴＡが左方向に移動し、主要被写体ＴＢが右方向に移動する例を示す図である。斜線の領域９２Ａ、９２Ｂはそれぞれ、第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックの稼働率が第１撮像領域Ｂ１に含まれるブロックの稼働率よりも高い領域であることを示す。また、白地の領域９１は、第１撮像領域Ｂ１に含まれるブロックの稼働率が第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックの稼働率よりも高い領域であることを示す。
【０１８３】
制御部３４は、撮像画面の中央から左へ移動する人物ＴＡの移動先方向に領域９２Ａを設定する。人物ＴＡの移動方向に領域９２Ａを設定するのは、移動する人物ＴＡを追尾するために、第２撮像領域Ｂ２からのデータ（信号）である検出用画像８２を得る必要性が高いからである。
【０１８４】
同様に、制御部３４は、撮像画面の中央から右へ移動する人物ＴＢの移動先方向に領域９２Ｂを設定する。人物ＴＢの移動方向に領域９２Ｂを設定するのは、移動する人物ＴＢを追尾するために、第２撮像領域Ｂ２からのデータ（信号）である検出用画像８２を得る必要性が高いからである。
【０１８５】
図１７(b)は、主要被写体ＴＡが撮像画面の中央に向かって右方向に移動し、主要被写体ＴＢが撮像画面の中央に向かって左方向に移動する例を示す図である。斜線の領域９２Ａ、領域９２Ｂはそれぞれ、第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックの稼働率が第１撮像領域Ｂ１に含まれるブロックの稼働率よりも高い領域であることを示す。また、白地の領域９１は、第１撮像領域Ｂ１に含まれるブロックの稼働率が第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックの稼働率よりも高い領域であることを示す。
【０１８６】
制御部３４は、移動する人物ＴＡの移動先方向に領域９２Ａを設定するとともに、移動する人物ＴＢの移動先方向に領域９２Ｂを設定する。図１７(a)の場合と同様に、移動する人物ＴＡおよび人物ＴＢを追尾するために、第２撮像領域Ｂ２からのデータ（信号）である検出用画像８２を得る必要性が高いからである。
【０１８７】
図１７(c)は、統合した領域９２を示す図である。斜線の領域９２は、第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックの稼働率が第１撮像領域Ｂ１に含まれるブロックの稼働率よりも高い領域であることを示す。また、白地の領域９１は、第１撮像領域Ｂ１に含まれるブロックの稼働率が第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックの稼働率よりも高い領域であることを示す。
【０１８８】
制御部３４は、図１７(b)の主要被写体ＴＡと主要被写体ＴＢとの間隔が所定距離まで近づくと、領域９２Ａと領域９２Ｂとを統合して一つの領域９２とする。この場合の領域９２は、移動する人物ＴＡおよび人物ＴＢの双方を追尾するために用いることができる。
【０１８９】
図１７(d)は、主要被写体ＴＡが撮像画面の左下方向に向かって移動し、主要被写体ＴＢが撮像画面の右上方向に向かって移動する例を示す図である。斜線の領域９２Ａ、９２Ｂはそれぞれ、第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックの稼働率が第１撮像領域Ｂ１に含まれるブロックの稼働率よりも高い領域であることを示す。また、白地の領域９１は、第１撮像領域Ｂ１に含まれるブロックの稼働率が第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックの稼働率よりも高い領域であることを示す。
【０１９０】
制御部３４は、移動する人物ＴＡの移動先方向に領域９２Ａを設定するとともに、移動する人物ＴＢの移動先方向に領域９２Ｂを設定する。図１７(a)〜図１７(c)の場合と同様に、移動する人物ＴＡおよび人物ＴＢを追尾するために第２撮像領域Ｂ２からのデータ（信号）である検出用画像８２を得る必要性が高いという考え方に基づく。仮に、人物ＴＡが撮像画面の右上方向へ移動するように移動の向きを変更した場合、制御部３４は、領域９２Ｂに基づいて得られる第２撮像領域Ｂ２からのデータ（信号）である検出用画像８２を用いて、人物ＴＡを追尾してもよい。同様に、人物ＴＢが撮像画面の左下方向へ移動するように移動の向きを変更した場合、制御部３４は、領域９２Ａに基づいて得られる第２撮像領域Ｂ２からのデータ（信号）である検出用画像８２を用いて、人物ＴＢを追尾してもよい。
【０１９１】
以上説明したように、複数の主要被写体が移動する場合には、それぞれの被写体に対応して上記領域９２および上記領域９１を設定してよい。そして、フレームごと、あるいは時間の経過とともに上記領域９２と上記領域９１の設定を見直してよい。
【０１９２】
（変形例２）
制御部３４は、領域９２および領域９１を図１８に示すように設定してもよい。図１８(a)は、主要被写体が左右方向に移動する場合の領域９１および領域９２の設定例を示す図である。縦帯状の複数の斜線の領域９２はそれぞれ、第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックの稼働率が第１撮像領域Ｂ１に含まれるブロックの稼働率よりも高い領域であることを示す。また、縦帯状の複数の白地の領域９１は、第１撮像領域Ｂ１に含まれるブロックの稼働率が第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックの稼働率よりも高い領域であることを示す。
【０１９３】
制御部３４は、主要被写体が左右方向に移動することが予めわかっている場合、または、主要被写体が左右方向に移動していることを検出した場合、図１８(a)に示す領域９２および領域９１を設定する。複数の縦帯状の領域９２を設定するのは、左右方向に移動する被写体が高い頻度で領域９２で撮像されることとなり、追尾に必要な第２撮像領域Ｂ２からのデータ（信号）に移動する被写体の情報が含まれやすくなるからである。
【０１９４】
図１８(b)は、主要被写体が上下方向に移動する場合の領域９１および領域９２の設定例を示す図である。横帯状の複数の斜線の領域９２はそれぞれ、第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックの稼働率が第１撮像領域Ｂ１に含まれるブロックの稼働率よりも高い領域であることを示す。また、横帯状の複数の白地の領域９１は、第１撮像領域Ｂ１に含まれるブロックの稼働率が第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックの稼働率よりも高い領域であることを示す。
【０１９５】
制御部３４は、主要被写体が上下方向に移動することが予めわかっている場合、または、主要被写体が上下方向に移動していることを検出した場合、図１８(b)に示す領域９２および領域９１を設定する。複数の横帯状の領域９２を設定するのは、上下方向に移動する被写体が高い頻度で領域９２で撮像されることとなり、追尾に必要な第２撮像領域Ｂ２からのデータ（信号）に移動する被写体の情報が含まれやすくなるからである。
【０１９６】
図１８(c)は、カメラ１を監視用途に用いる場合の領域９１および領域９２の設定例を示す図である。撮像画面の外縁に設けられた枠状の斜線の領域９２は、第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックの稼働率が第１撮像領域Ｂ１に含まれるブロックの稼働率よりも高い領域であることを示す。また、撮像画面の中央部の白地の領域９１は、第１撮像領域Ｂ１に含まれるブロックの稼働率が第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックの稼働率よりも高い領域であることを示す。
【０１９７】
制御部３４は、例えばカメラ１が監視用途に用いられる場合、撮像画面の外に存在する被写体が撮像画面内に移動してくる場合に備えた設定を行う。具体的には、撮影画面の中に入ってくる被写体を精度よく検出する検出用画像８２を得るために、撮像画面の外縁に領域９２を設定する。
【０１９８】
図１８(d)は、カメラ１を横位置に構えて横長の画像を撮像する場合の領域９１および領域９２の設定例を示す図である。撮像画面の左右に設けられた斜線の領域９２は、第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックの稼働率が第１撮像領域Ｂ１に含まれるブロックの稼働率よりも高い領域であることを示す。また、撮像画面の中央部の白地の領域９１は、第１撮像領域Ｂ１に含まれるブロックの稼働率が第２撮像領域Ｂ２に含まれるブロックの稼働率よりも高い領域であることを示す。
【０１９９】
制御部３４は、カメラ１が横位置に構えられた場合、例えば姿勢センサによってこれを検出し、横長の撮像画面に対応する設定を行う。具体的には、撮像画面の外に存在する被写体が左右から撮像画面内に移動してくる場合に備えた設定を行う。一般に、手持ち撮影時に被写体が上から撮像画面内に落下してくる可能性は低いので、撮像画面の上下については領域９２でなく領域９１に含める設定を行う。
【０２００】
（変形例３）
制御部３４は、検出用画像８２に基づいて高精細画像を生成してもよい。制御部３４は、図１９(a)に示すように、表示部３５に表示用画像８１に基づくライブビュー画像８１Ａを表示させるとともに、検出用画像８２に基づく高精細画像８２Ａをピクチャーインピクチャー（ＰＩＰ）表示させる。ユーザーがピクチャーインピクチャー表示されているウィンドウの表示位置をタッチ操作すると、制御部３４は、図１９(b)に示すように、高精細画像８２Ａを表示部３５に大きく表示させるとともに、ライブビュー画像８１Ａをピクチャーインピクチャー表示させる。
【０２０１】
上述したように、撮像素子３２ａの第２撮像領域Ｂ２から読み出した検出用画像８２は、撮像素子３２ａの第１撮像領域Ｂ１から読み出した表示用画像８１よりも読み出したデータ数が多い（画像データの密度が高い）ので、高精細な画像である。このため、表示部３５に大きく表示させることによって高精細な画像として表示させることができる。制御部３４は、図１９(b)においてユーザーがピクチャーインピクチャー表示されているウィンドウの表示位置をタッチ操作すると、図１９(a)に示す表示に戻す。
【０２０２】
（変形例４）
上記実施形態では、制御部３４の設定部３４ｂがライブビュー画像に基づき被写体要素を検出し、ライブビュー画像の画面を、被写体要素を含む領域に分割する例を説明した。変形例４において、制御部３４は、撮像素子３２ａと別に測光用センサを備える場合には、測光用センサからの出力信号に基づき領域を分割してもよい。
【０２０３】
制御部３４は、測光用センサからの出力信号に基づき、前景と背景とに分割する。具体的には、撮像素子３２ｂによって取得されたライブビュー画像を、測光用センサからの出力信号から前景と判断した領域に対応する前景領域と、測光用センサからの出力信号から背景と判断した領域に対応する背景領域とに分割する。
【０２０４】
制御部３４はさらに、撮像素子３２ａの撮像面の前景領域に対応する位置に対して、図６(a)〜図６(c)に例示したように、第１撮像領域Ｂ１および第２撮像領域Ｂ２を配置する。一方、制御部３４は、撮像素子３２ａの撮像面の背景領域に対応する位置に対して、撮像素子３２ａの撮像面に第１撮像領域Ｂ１のみを配置する。制御部３４は、表示用画像８１をライブビュー表示に用いるとともに、検出用画像８２を被写体要素の検出、焦点検出、および露出演算に用いる。
【０２０５】
変形例４によれば、測光用センサからの出力信号を用いることにより、撮像素子３２ｂによって取得されたライブビュー画像の領域分割を行うことができる。また、前景領域に対しては、表示用画像８１と検出用画像８２とを得ることができ、背景領域に対しては、表示用画像８１のみを得ることができる。
【０２０６】
（変形例５）
上述した説明では、カメラ１を例に説明したが、撮像素子３２ａを備えるスマートフォンのようにカメラ機能を備えた高機能携帯電話機、タブレット端末、ウエアラブル機器などのモバイル電子機器によって構成してもよい。
【０２０７】
以上説明した撮像光学系３１は、ズームレンズやアオリレンズを含んでいてもよい。レンズ移動制御部３４ｄは、ズームレンズを光軸方向に移動させることによって、撮像光学系３１による画角を調節する。すなわち、ズームレンズの移動によって、広い範囲の被写体の像を得たり、遠くの被写体について大きな像を得たりするなど、撮像光学系３１による像を調節することができる。
また、レンズ移動制御部３４ｄは、アオリレンズを光軸に直交する方向に移動させることによって、撮像光学系３１による像の歪みを調節することができる。
そして、撮像光学系３１による像の状態（例えば画角の状態、または像の歪みの状態）を調節するために、上述したような前処理後の画像データを用いる方が好ましいという考え方に基づき、上述した前処理を行うとよい。
【０２０８】
上述した実施の形態および変形例には、次のような撮像装置、撮像素子を含む。
（１）光電変換された電荷により信号を生成する複数の画素が配置された複数の撮像領域と、上記撮像領域ごとに配置され、上記画素で生成された信号を出力する信号線と、を有する撮像素子と、上記撮像領域のうち、第１撮像領域に配置された画素から、上記第１撮像領域の上記信号線に出力された第１画素の信号を用いて、撮像された被写体の画像を生成する生成部と、上記撮像領域のうち、上記第１撮像領域とは異なる第２撮像領域に配置された画素から、上記第２撮像領域の上記信号線に出力された、上記第１画素の数よりも多い第２画素の信号を用いて、被写体を検出する検出部と、を備える撮像装置。
（２）（１）のような撮像装置において、上記生成部は、上記第１撮像領域に配置された画素から間引いて上記第１撮像領域の上記信号線に出力された上記第１画素の信号を用いて、撮像された被写体の画像を生成する。
（３）（２）のような撮像装置において、上記検出部は、上記第２撮像領域に配置された画素から間引いて上記第２撮像領域の上記信号線に出力された、上記第１画素の数よりも多い第２画素の信号を用いて、被写体を検出する。
（４）（１）から（３）のいずれかの撮像装置において、上記検出部で検出された被写体により、上記撮像領域のうち、上記第２撮像領域として用いる領域を設定する設定部を備える。
（５）（４）のような撮像装置において、上記設定部は、上記検出部で検出された被写体の移動方向により、上記撮像領域のうち、上記第２撮像領域として用いる領域を設定する。
（６）（４）または（５）のような撮像装置において、上記設定部は、上記撮像領域のうち、上記検出部により検出された被写体に対して、上記被写体の移動方向側に上記被写体の移動方向とは反対方向側よりも多くの上記第２撮像領域として用いる領域を設定する。
（７）（４）から（６）のいずれかの撮像装置において、上記設定部は、撮像時間の経過により、上記撮像領域のうち、上記第２撮像領域として用いる領域の設定を変更する。
（８）（４）から（７）のいずれかの撮像装置において、上記設定部は、上記第１撮像領域を、上記第２撮像領域の撮像条件とは異なる撮像条件に設定する。
（９）（８）のような撮像装置において、上記設定部は、上記第２撮像領域から読み出された上記第２画素の信号により、上記第１撮像領域の撮像条件を設定する。
（１０）光電変換された電荷により信号を生成する複数の画素が配置された複数の撮像領域と、上記撮像領域ごとに配置され、上記画素で生成された信号を出力する信号線と、を備え、上記撮像領域は、撮像された被写体の画像を生成するために用いられる第１画素を有する第１撮像領域と、被写体を検出するために用いられる、上記第１画素の数よりも多い第２画素を有する第２撮像領域と、を含む撮像素子。
（１１）被写体を撮像する撮像領域のうち、光を電荷に変換する第１光電変換部と光を電荷に変換する第２光電変換部とが配置された第１撮像領域と、光を電荷に変換する第３光電変換部と光を電荷に変換する第４光電変換部とが配置された第２撮像領域と、を有する撮像素子と、上記第１撮像領域において、上記第１光電変換部と上記第２光電変換部とで変換された電荷により生成された第１信号を用いて、撮像された被写体の画像を生成する生成部と、上記第２撮像領域において、上記第３光電変換部で変換された電荷により生成された信号と上記第４光電変換部で変換された電荷により生成された信号とを用いて、被写体を検出する検出部と、を備える撮像装置。
【０２０９】
また、上述した実施の形態および変形例には、次のような撮像装置、撮像素子も含む。
（１）光学系の光軸方向に移動可能なレンズを介して光電変換された電荷により信号を生成する複数の画素が配置された複数の撮像領域と、上記撮像領域ごとに配置され、上記画素で生成された信号を出力する信号線と、を有する撮像素子と、上記撮像領域のうち、第１撮像領域に配置された画素から、上記第１撮像領域の上記信号線に出力された第１画素の信号を用いて、撮像された被写体の画像を生成する生成部と、上記撮像領域のうち、上記第１撮像領域とは異なる第２撮像領域に配置された画素から、上記第２撮像領域の上記信号線に出力された、上記第１画素の数よりも多い第２画素の信号を用いて、上記レンズの移動を制御する制御部と、を備える撮像装置。
（２）（１）のような撮像装置において、上記生成部は、上記第１撮像領域に配置された画素から間引いて上記第１撮像領域の上記信号線に出力された上記第１画素の信号を用いて、撮像された被写体の画像を生成する。
（３）（２）のような撮像装置において、上記制御部は、上記第２撮像領域に配置された画素から間引いて上記第２撮像領域の上記信号線に出力された、上記第１画素の数よりも多い第２画素の信号を用いて、上記レンズの移動を制御する。
（４）（１）から（３）のいずれかの撮像装置において、上記第２画素の信号を用いて、被写体を検出する検出部と、上記検出部で検出された被写体により、上記撮像領域のうち、上記第２撮像領域として用いる領域を設定する設定部と、を備える。
（５）（４）のような撮像装置において、上記設定部は、上記検出部で検出された被写体の移動方向により、上記撮像領域のうち、上記第２撮像領域として用いる領域を設定する。
（６）（４）または（５）のような撮像装置において、上記設定部は、上記撮像領域のうち、上記検出部により検出された被写体に対して、上記被写体の移動方向側に上記被写体の移動方向とは反対方向側よりも多くの上記第２撮像領域として用いる領域を設定する。
（７）（４）から（６）のいずれかの撮像装置において、上記設定部は、撮像時間の経過により、上記撮像領域のうち、上記第２撮像領域として用いる領域の設定を変更する。
（８）（４）から（７）のいずれかの撮像装置において、上記設定部は、上記第１撮像領域を、上記第２撮像領域の撮像条件とは異なる撮像条件に設定する。
（９）（８）のような撮像装置において、上記設定部は、上記第２撮像領域から読み出された上記第２画素の信号により、上記第１撮像領域の撮像条件を設定する。
（１０）光学系の光軸方向に移動可能なレンズを介して光電変換された電荷により信号を生成する複数の画素が配置された複数の撮像領域と、上記撮像領域ごとに配置され、上記画素で生成された信号を出力する信号線と、を備え、上記撮像領域は、撮像された被写体の画像を生成するために用いられる第１画素を有する第１撮像領域と、上記レンズの移動を制御するために用いられる、上記第１画素の数よりも多い第２画素を有する第２撮像領域と、を含む撮像素子。
（１１）光学系の光軸方向に移動可能なレンズを介して被写体を撮像する撮像領域のうち、光を電荷に変換する第１光電変換部と光を電荷に変換する第２光電変換部とが配置された第１撮像領域と、光を電荷に変換する第３光電変換部と光を電荷に変換する第４光電変換部とが配置された第２撮像領域と、を有する撮像素子と、上記第１撮像領域において、上記第１光電変換部と上記第２光電変換部とで変換された電荷により生成された第１信号を用いて、撮像された被写体の画像を生成する生成部と、上記第２撮像領域において、上記第３光電変換部で変換された電荷により生成された信号と上記第４光電変換部で変換された電荷により生成された信号とを用いて、上記レンズの移動を制御する制御部と、を備える撮像装置。
【０２１０】
さらにまた、上述した実施の形態および変形例には、次のような撮像装置、撮像素子も含む。
（１）光電変換された電荷により信号を生成する複数の画素が配置された複数の撮像領域と、上記撮像領域ごとに配置され、上記画素で生成された信号を出力する信号線と、を有する撮像素子と、上記撮像領域のうち、第１撮像領域に配置された画素から、上記第１撮像領域の上記信号線に出力された第１画素の信号を用いて、撮像された被写体の画像を生成する生成部と、上記撮像領域のうち、上記第１撮像領域とは異なる第２撮像領域に配置された画素から、上記第２撮像領域の上記信号線に出力された、上記第１画素の数よりも多い第２画素の信号を用いて、上記第１撮像領域の撮像条件を設定する設定部と、を備える撮像装置。
（２）（１）のような撮像装置において、上記生成部は、上記第１撮像領域に配置された画素から間引いて上記第１撮像領域の上記信号線に出力された上記第１画素の信号を用いて、撮像された被写体の画像を生成する。
（３）（２）のような撮像装置において、上記設定部は、上記第２撮像領域に配置された画素から間引いて上記第２撮像領域の上記信号線に出力された、上記第１画素の数よりも多い第２画素の信号を用いて、上記第１撮像領域の撮像条件を設定する。
（４）（１）から（３）のいずれかの撮像装置において、上記第２画素の信号を用いて、被写体を検出する検出部を備え、上記設定部は、上記検出部で検出された被写体により、上記撮像領域のうち、上記第２撮像領域として用いる領域を設定する。
（５）（４）のような撮像装置において、上記設定部は、上記検出部で検出された被写体の移動方向により、上記撮像領域のうち、上記第２撮像領域として用いる領域を設定する。
（６）（４）または（５）のような撮像装置において、上記設定部は、上記撮像領域のうち、上記検出部により検出された被写体に対して、上記被写体の移動方向側に上記被写体の移動方向とは反対方向側よりも多くの上記第２撮像領域として用いる領域を設定する。
（７）（４）から（６）のいずれかの撮像装置において、上記設定部は、撮像時間の経過により、上記撮像領域のうち、上記第２撮像領域として用いる領域の設定を変更する。
（８）（１）から（７）のいずれかの撮像装置において、上記設定部は、上記第１撮像領域を、上記第２撮像領域の撮像条件とは異なる撮像条件に設定する。
（９）光電変換された電荷により信号を生成する複数の画素が配置された複数の撮像領域と、上記撮像領域ごとに配置され、上記画素で生成された信号を出力する信号線と、を備え、上記撮像領域は、撮像された被写体の画像を生成するために用いられる第１画素を有する第１撮像領域と、上記第１撮像領域の撮像条件を設定するために用いられる、上記第１画素の数よりも多い第２画素を有する第２撮像領域と、を含む撮像素子。
（１０）被写体を撮像する撮像領域のうち、光を電荷に変換する第１光電変換部と光を電荷に変換する第２光電変換部とが配置された第１撮像領域と、光を電荷に変換する第３光電変換部と光を電荷に変換する第４光電変換部とが配置された第２撮像領域と、を有する撮像素子と、上記第１撮像領域において、上記第１光電変換部と上記第２光電変換部とで変換された電荷により生成された第１信号を用いて、撮像された被写体の画像を生成する生成部と、上記第２撮像領域において、上記第３光電変換部で変換された電荷により生成された信号と上記第４光電変換部で変換された電荷により生成された信号とを用いて、上記第１撮像領域の撮像条件を設定する設定部と、を備える撮像装置。
【０２１１】
上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【０２１２】
１…カメラ
３１…撮像光学系
３２…撮像部
３２ａ、１００…撮像素子
３３…画像処理部
３３ａ…入力部
３３ｂ…補正部
３３ｃ…生成部
３４…制御部
３４ａ…物体検出部
３４ｂ…設定部
３４ｃ…撮像制御部
３４ｄ…レンズ移動制御部
３５…表示部
【図１】
2018056945.tif 000003
【図２】
2018056945.tif 000004
【図３】
2018056945.tif 000005
【図４】
2018056945.tif 000006
【図５】
2018056945.tif 000007
【図６】
2018056945.tif 000008
【図７】
2018056945.tif 000009
【図８】
2018056945.tif 000010
【図９】
2018056945.tif 000011
【図１０】
2018056945.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2018056945.tif 000015
【図１４】
2018056945.tif 000016
【図１５】
2018056945.tif 000017
【図１６】
2018056945.tif 000018
【図１７】
2018056945.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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