(57)【要約】【課題】複数の焦点検出用画素列を用いて高精度な焦点検出を行なう焦点検出装置を有する撮像装置において、測距動作開始から合焦までの時間を短縮すること。【解決手段】上側画素列あるいは下側画素列の一方の画素データを先に読み出し、他方の画素データを読み出している最中に、測距演算及びレンズ駆動を行い、全画素データの読み出しが終了し次第、全画素データを用いた測距演算による最終的な合焦位置を求めることにより、レンズ駆動とデータの読み出し及び測距演算を並行して行う。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光量に応じた信号電荷を蓄積する第一の方向に一次元に並べられた複数の光電変換素子からなる第一の受光部と、
前記第一の方向に一次元に並べられた複数の光電変換素子からなり、前記第一の方向と交差する第二の方向に、前記第一の受光部とは所定の間隔を持って配置される第二の受光部と、
前記第一の画素列に対応して設けられ、前記光電変換素子で蓄積された前記信号電荷を所定の時間保持する第一の電荷保持部と、
前記第二の画素列に対応して設けられ、前記光電変換素子で蓄積された前記信号電荷を所定の時間保持する第二の電荷保持部と、
前記第一の受光部と前記第二の受光部の間に配置され、前記第一及び第二の電荷保持部に保持された前記電荷信号を出力側に転送する電荷転送部と、
前記電荷転送部から転送された前記電荷信号を電圧信号に変換する電荷検出部と、
からなる信号生成装置と、
前記信号生成装置からの信号から焦点距離を算出する測距演算部と、
前記測距演算部からの信号に従い撮像光学系の焦点位置を調整するフォーカスレンズと、
を有し、
前記第一の受光部からの信号電荷を転送し、前記第二の受光部からの電荷を転送中、または前記測距演算部での焦点距離の算出中に前記フォーカスレンズの駆動を行うことを特徴とした撮像装置。
【請求項２】
前記第一の受光部と前記第二の受光部が前記第一の方向に所定量ずらして配置され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】
本発明は撮像装置に関し、特に複数の焦点検出用画素列を具備する焦点検出装置を有する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
オートフォーカスカメラに用いられている焦点検出装置の方式の一つとして、位相差検出方式が知られている。
【０００３】
位相差検出方式では、撮像光学系の一次結像等価面における同一点の光束は瞳分割光学系で分割される。分割された光束は複数個の受光素子からなる一対の焦点検出用画素列に入射され、被写体像として各画素列で検出される。これら検出された被写体像の二像間隔値から撮像画面内に配置された測距点における焦点状態が検出される。このような位相差検出方式に用いられる焦点検出装置は、被写体像から光電変換によって光電荷を得る複数の画素から構成される画素列を、画素列で得られた光電荷を転送する電荷転送路と、電荷転送路から転送されてきた光電荷を電圧信号に変換する電荷電圧変換部とから構成されている。
【０００４】
特許文献１には、そのような位相差方式の焦点検出装置において焦点検出の精度を向上させるための方法が開示されている。
【０００５】
この方法は、一対の画素列それぞれに関して、同一形状の二つの焦点検出用画素列を画素幅の半分の距離だけ画素幅方向にずらして配置し、その信号を用いて測距演算を行うことで、焦点状態の検出精度を２１／２倍に向上させている。
【０００６】
このような焦点検出装置を有する従来のカメラにおける測距開始から合焦までのタイミングチャートを図６に示す。図６のタイミングチャートでは、二つの焦点検出用画素列（上側画素列、下側画素列）での蓄積・全データの読み出し完了（Ｔ１）後に、それら読み出した全データを用いて焦点位置を高精度に検出し（Ｔ２）、検出した焦点位置に対応するレンズ駆動位置（Ｌ）へフォーカスレンズを駆動するという順序でオートフォーカス動作を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２８５０８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１のような構成にすると、焦点検出の精度は向上するものの通常の位相差方式の焦点検出装置に比べ２倍の画素が必要となり、従って、画素信号の読み出し時間が増大してしまう。そのため、このような方法による焦点検出装置を用いたオートフォーカスカメラでは、測距動作開始から合焦までの時間が長くなってしまう。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、複数の焦点検出用画素列を用いて高精度な焦点検出を行なう焦点検出装置を有する撮像装置において、測距動作開始から合焦までの時間を短縮することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の撮像装置の一態様は、入射光量に応じた信号電荷を蓄積する第一の方向に一次元に並べられた複数の光電変換素子からなる第一の受光部と、前記第一の方向に一次元に並べられた複数の光電変換素子からなり、前記第一の方向と交差する第二の方向に、前記第一の受光部とは所定の間隔を持って配置される第二の受光部と、前記第一の画素列に対応して設けられ、前記光電変換素子で蓄積された前記信号電荷を所定の時間保持する第一の電荷保持部と、前記第二の画素列に対応して設けられ、前記光電変換素子で蓄積された前記信号電荷を所定の時間保持する第二の電荷保持部と、前記第一の受光部と前記第二の受光部の間に配置され、前記第一及び第二の電荷保持部に保持された前記電荷信号を出力側に転送する電荷転送部と、前記電荷転送部から転送された前記電荷信号を電圧信号に変換する電荷検出部と、からなる信号生成装置と、前記信号生成装置からの信号から焦点距離を算出する測距演算部と、前記測距演算部からの信号に従い撮像光学系の焦点位置を調整するフォーカスレンズと、を有し、前記第一の受光部からの信号電荷を転送し、前記第二の受光部からの電荷を転送中、または前記測距演算部での焦点距離の算出中に前記フォーカスレンズの駆動を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、複数の焦点検出用画素列を用いて高精度な焦点検出を行なう焦点検出装置を有する撮像装置において、測距動作開始から合焦までの時間を短縮することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の撮像装置の一実施形態としての焦点検出装置を有するカメラの、特に焦点状態検出に係わる構成について示す図である。
【図２】図２は、図１のカメラの焦点検出装置で用いられているＡＦセンサの撮像部及びその制御部の構成例を示す図である。
【図３】図３は、焦点検出装置の動作シーケンスにおける各制御信号及び出力波形を示すタイミングチャートである。
【図４】図４は、図１のカメラ全体での動作シーケンスにおける各動作状態を示すタイミングチャートである。
【図５】図５は、図１のカメラ全体での動作シーケンスにおける各動作状態を示すタイミングチャートである。
【図６】図６は、従来のカメラ全体での動作シーケンスにおける各動作状態を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。
【００１４】
図１に示すように、本発明の撮像装置の一実施形態としての焦点検出装置を有するカメラは、一眼レフレックス方式のカメラである。このカメラは、撮像光学系及びレンズ駆動部１１からなるレンズユニット１と、メインミラー２１、サブミラー２２、スクリーン２３、ペンタプリズム２４、接眼レンズ２５、コンデンサレンズ２６、固定ミラー２７、瞳分割絞り２８、瞳分割レンズ２９、撮像素子３０、ＡＦセンサ３１、焦点演算部３２、レンズ駆動信号生成部３３、及び制御部３４からなるカメラボディ２で構成されている。レンズユニット１は、カメラボディ２の前面に設けられた図示しないカメラマウントを介してカメラボディ２に着脱自在に構成されている。ここで、実際の撮像光学系は複数のレンズから構成されているが、図１では撮像光学系に含まれる焦点調節用のレンズであるフォーカスレンズ１２のみを図示している。
【００１５】
レンズユニット１は、図示しない被写体からの光束を集光してカメラボディ内部に入射させる。メインミラー２１は、中央部がハーフミラーで構成されたミラーであり、フォーカスレンズ１２を含む撮像光学系を介して入射してきた光束を反射及び透過させる。ここで、メインミラー２１は、図示しないミラー駆動機構により回転可能に構成されている。メインミラー２１が図１の位置にある場合には、撮像光学系を介して入射した光束の一部をスクリーン２３の側に反射させ、一部をサブミラー２２の側に透過させる。一方、メインミラー２１及びサブミラー２２が回転により移動し、スクリーン２３と並行になっている場合には、撮像光学系を介して入射した光束が撮像素子３０に入射する。
【００１６】
スクリーン２３は、撮像光学系の一次結像等価面に配置され、メインミラー２１においてスクリーン２３の側に反射された光束を被写体像として結像させる。ペンタプリズム２４は、スクリーン２３によって得られる被写体像を正立像にしてから接眼レンズ２５に入射させる。接眼レンズ２５は、ペンタプリズム２４からの被写体像を撮影者が視認可能な大きさに拡大する。
【００１７】
サブミラー２２は、メインミラー２１の中央部背面側に設けられ、メインミラー２１を透過した光束をコンデンサレンズ２６の方向へ反射させる。コンデンサレンズ２６は、サブミラー２２で反射され、一次結像等価面３５上に結像した被写体光を集光する。固定ミラー２７は、コンデンサレンズ２６によって集光された被写体光を瞳分割絞り２８の方向へ反射させる。瞳分割絞り２８は、固定ミラー２７によって反射された被写体光を瞳分割する。瞳分割レンズ２９は、瞳分割絞り２８によって瞳分割された光束を集光し、ＡＦセンサ３１の所定の領域に入射する。
【００１８】
ＡＦセンサ３１は、測距点に対応して設けられる少なくとも一対の撮像部から構成され、制御部３４からの制御信号に従って、被写体像を光電変換し、光電変換によって得られる電荷信号を電圧信号に変換して焦点演算部３２に出力する。
【００１９】
焦点演算部３２は、制御部３４からの制御信号に従って、ＡＦセンサ３１からの対として出力される被写体像を示す電圧信号から、対をなす撮像部にそれぞれ入射した被写体像における二像間隔値を、たとえば相関演算により演算する測距演算部として機能する。レンズ駆動信号生成部３３は、焦点演算部３２において演算された二像間隔値から、焦点が合う位置に撮像光学系のフォーカスレンズ１２を移動させるためのレンズ駆動信号を生成してレンズ駆動部１１に出力する。レンズ駆動部１１は、レンズ駆動信号生成部３３からのレンズ駆動信号に従って、フォーカスレンズ１２を光軸方向（図１中の矢印方向）に駆動させる。
【００２０】
撮像素子３０は、被写体からの光束を光電変換し、記録または表示のための画像信号を得る。
【００２１】
焦点検出装置は、図２に示すような、例えば第一の受光部として機能する上側受光部３７Ｕ、上側蓄積ゲート部３８Ｕ、例えば第一の電荷保持部として機能する上側ストレージ部３９Ｕ、上側転送ゲート部４０Ｕ、例えば第二の受光部として機能する下側受光部３７Ｌ、下側蓄積ゲート部３８Ｌ、例えば第二の電荷保持部として機能する下側ストレージ部３９Ｌ、下側転送ゲート部４０Ｌ、例えば電荷転送部として機能するシフトレジスタ４１、及び例えば電荷検出部として機能するＦＤＡ（Floating Diffusion Amplifier）４２からなる例えば信号生成装置として機能する撮像部３６を少なくとも一対有するＡＦセンサ３１と、制御部３４とで構成されている。
【００２２】
撮像部３６では、光信号を電気信号に変換し、出力する。光信号から電気信号への変換は、上側受光部３７Ｕ及び下側受光部３７Ｌで行われる。ここで、説明の簡略化のために、上側受光部３７Ｕと下側受光部３７Ｌを合わせて受光部と呼び、上側蓄積ゲート部３８Ｕと下側蓄積ゲート部３８Ｌを合わせて蓄積ゲート部と呼び、上側ストレージ部３９Ｕと下側ストレージ部３９Ｌを合わせてストレージ部と呼び、上側転送ゲート部４０Ｕと下側転送ゲート部４０Ｌを合わせて転送ゲート部と呼ぶこととする。受光部は、分割された複数（図１の例ではｘ個）の光電変換素子で構成されており、この分割された光電変換素子のことを画素と呼び、分割された一つ分の画素を一画素とする。また、受光部は、複数の画素の集まり毎に分割され、その画素の集まりを画素列と呼び、その一つ分の画素列を一画素列とする。
【００２３】
蓄積ゲート部、ストレージ部、及び転送ゲート部は、受光部と同様に一画素分毎に分割された複数の蓄積ゲート、ストレージ、転送ゲートでそれぞれ構成されており、一画素に対してそれぞれ一つずつの蓄積ゲート、ストレージ及び転送ゲートが設けられている。一組の画素、蓄積ゲート、ストレージ及び転送ゲートはシフトレジスタ４１に沿って並べられており、シフトレジスタ４１は、それぞれ焦点検出用画素列である上側画素列４３Ｕと下側画素列４３Ｌにはさまれる形で配置され、シフトレジスタ４１の一区画は上側画素列４３Ｕと下側画素列４３Ｌの同一画素番号の画素に接続されている。画素で発生した信号電荷は、蓄積ゲート、ストレージ、転送ゲート、シフトレジスタ４１の順に転送される。シフトレジスタ４１の出力端はＦＤＡ４２に接続されており、順次転送されてきた信号電荷は、ＦＤＡ４２により電圧信号ＶＯＵＴとして出力される。
【００２４】
制御部３４は、制御信号ｐｈｉ、ＴＧ１Ｕ、ＴＧ２Ｕ、ｒｓＵ、ＴＧ１Ｌ、ＴＧ２Ｌ、ｒｓＬを生成する。制御部３４で生成された制御信号ｐｈｉはシフトレジスタ４１に、ＴＧ１Ｕは上側蓄積ゲート部３８Ｕに、ＴＧ２Ｕは上側転送ゲート部４０Ｕに、ｒｓＵは上側ストレージ部３９Ｕに、ＴＧ１Ｌは下側蓄積ゲート部３８Ｌに、ＴＧ２Ｌは下側転送ゲート部４０Ｌに、ｒｓＬは下側ストレージ部３９Ｌに、それぞれ入力される。
【００２５】
制御信号ｐｈｉは、シフトレジスタ４１上の電荷を順次転送する制御信号であり、制御信号ＴＧ１Ｕは、上側受光部３７Ｕで蓄積された電荷をそれぞれの上側ストレージ部３９Ｕに転送する制御信号であり、制御信号ＴＧ１Ｌは、下側受光部３７Ｌで蓄積された電荷を下側ストレージ部３９Ｌに転送する制御信号であり、制御信号ＴＧ２Ｕは、上側ストレージ部３９Ｕに蓄積されている電荷をシフトレジスタ４１に転送する制御信号であり、ＴＧ２Ｌは、下側ストレージ部３９Ｌに蓄積されている電荷をシフトレジスタ４１に転送する制御信号であり、制御信号ｒｓＵは、上側ストレージ部３９Ｕの電荷をリセットする制御信号であり、制御信号ｒｓＬは、下側ストレージ部３９Ｌの電荷をリセットする制御信号である。
【００２６】
図２で示した撮像部３６の２つの焦点検出用画素列つまり上側画素列４３Ｕと下側画素列４３Ｌは同一の構成をしており、下側画素列４３Ｌは、上側画素列４３Ｕに対して画素幅の半分の距離だけ画素幅方向（第一の方向）にずらし、また、上記第一の方向と交差する第二の方向に、上側画素列４３Ｕとは所定の間隔を持って且つ上下を反転させて配置されている。以降、この画素配置を千鳥画素配置と呼ぶこととする。
【００２７】
図３は、図２に示した撮像部３６における上側画素列４３Ｕと下側画素列４３Ｌの動作モードと制御信号および電圧信号の関係を示すタイミングチャートである。図３のタイミングチャートでは、上段より、ＶＯＵＴ、上側画素列動作モード、下側画素列動作モード、ｒｓＵ、ＴＧ１Ｕ、ＴＧ２Ｕ、ｒｓＬ、ＴＧ１Ｌ、ＴＧ２Ｌの順に並べてある。
【００２８】
設定モードでは、蓄積条件及び読み出し条件が設定される。蓄積条件及び読み出し条件が設定されると、蓄積モードに移行する。蓄積モードでは、照射光量に応じて発生した電荷が受光部に蓄積される。
【００２９】
蓄積開始前は、制御信号ＴＧ１Ｕ、ＴＧ１Ｌ、ＴＧ２Ｕ、ＴＧ２Ｌ、ｒｓＵ及びｒｓＬはＬレベルに設定されている。蓄積モードでは、まず、制御信号ＴＧ１Ｕ、ＴＧ１Ｌを一定期間Ｈレベルにする。これにより、受光部に溜まっていた電荷は蓄積ゲート部を通してストレージ部に移動し、受光部の電荷は空になる。また、制御信号ｒｓＵ、ｒｓＬも同時にＨレベルにし、ストレージ部の電荷をリセットする。従って、蓄積開始時には、受光部及びストレージ部に電荷が溜まっていない状態になる。この状態で、制御信号ＴＧ１Ｕ、ＴＧ１ＬをＬレベルにすることで、受光部は蓄積状態になり、電荷の蓄積が開始される。
【００３０】
制御信号ｒｓＵ、ｒｓＬを電荷の蓄積中にＬレベルにすると、ストレージ部は電荷保持状態になる。受光部が一定量の電荷を蓄積するかまたは、蓄積時間が一定時間に達すると、制御信号ＴＧ１Ｕ、ＴＧ１Ｌが一定期間Ｈレベルになり、受光部に蓄積されていた電荷をストレージ部に移動させる。これにより、各画素で蓄積された電荷がそれぞれの画素に対応するストレージ部に保持され、蓄積終了状態になる。
【００３１】
蓄積モードが終了すると、読み出しモードに移行する。読み出しモードでは、まず、制御信号ＴＧ２Ｕが一時的にＨレベルになり、上側画素列４３Ｕの電荷がシフトレジスタ４１に転送され、制御信号ｐｈｉに同期して順次、ＦＤＡ４２に向かって転送される。シフトレジスタ４１で転送された電荷はＦＤＡ４２によって信号電圧ＶＯＵＴに変換され、出力される。上側画素列４３Ｕの信号が転送され終わると、今度は制御信号ＴＧ２Ｌが一時的にＨレベルになり下側画素列４３Ｌの電荷がシフトレジスタ４１に転送され、制御信号ｐｈｉに同期して順次、ＦＤＡ４２に向かって転送される。シフトレジスタ４１で転送された電荷はＦＤＡ４２によって信号電圧ＶＯＵＴに変換され、出力される。
【００３２】
なお、上記に示した撮像部３６が位相差式の一対の画素列における一方の画素列として動作する場合には、物理的に位置が離れており、また、光学的には同一点からの光を受光する対となる撮像部３６が必要であるが、本実施形態では構成及び制御がまったく同じであるため、省略している。
【００３３】
図４及び図５を用いてカメラ全体の動作シーケンスについて説明する。なお、回路の動作と制御信号の関係は、図２及び図３を用いて説明したものと同一であるため、詳細な説明は省略する。
【００３４】
図４は、高精度測距演算にかかる時間よりも通常精度レンズ駆動にかかる時間が短い場合を示している。図４のタイミングチャートは、上段より、ＡＦセンサ３１の動作、焦点演算部３２の動作、フォーカスレンズ１２の動作の順に並べてある。
【００３５】
まず、オートフォーカスの動作を開始すると、ＡＦセンサ３１が動作を開始する。ＡＦセンサ３１は図３を用いて説明したのと同様に、設定モード、蓄積モードの順に移行し、蓄積モードが完了すると、上側画素列４３Ｕは読み出しモードに移行し、上側“１”の画素データから上側“ｘ”の画素データまで順に読み出される。上側“ｘ”の画素データが読み出され、上側画素列４３Ｕの画素データの読み出しモードが完了すると（ｔ１）、ＡＦセンサ３１は下側画素列４３Ｌの画素データの読み出しモードに移行し、下側画素列４３Ｌの下側“１”の画素データから下側“ｘ”の画素データまで順にデータの読み出しが開始される。
【００３６】
本実施形態では、この上側画素列４３Ｕの読み出しモードが完了し、下側画素列４３Ｌの読み出しモードに移行するタイミング（ｔ１）と同時に、上側画素列４３Ｕの画素データを全て受け取った焦点演算部３２は、制御部３４の制御により、その上側画素列４３Ｕからの画素データのみを用いて測距演算を行う。この演算が図４中の通常精度測距演算であり、この演算により通常精度でのレンズ駆動位置（ｌ）が求められ、求められたレンズ駆動位置にまでフォーカスレンズ１２は駆動を開始する（ｔ２）。この通常精度でのレンズ駆動位置に向かってフォーカスレンズ１２が駆動する期間が図４中における通常精度レンズ駆動にあたる。フォーカスレンズ１２は指定された位置（ｌ）まで駆動すると、高精度測距演算が終了するまで待機する。
【００３７】
一方、下側画素列４３Ｌの下側“ｘ”の画素データが読み出され、下側画素列４３Ｌの画素データの読み出しモードが完了すると（Ｔ１）、上側画素列４３Ｕ及び下側画素列４３Ｌの画素データを全て受け取った焦点演算部３２は、制御部３４の制御により、それら全ての画素データを用いて測距演算を行う。この演算が図４中の高精度測距演算であり、この演算により高精度でのレンズ駆動位置（Ｌ）が求められ、求められたレンズ駆動位置にまでフォーカスレンズ１２は駆動を開始する（Ｔ２）。この高精度でのレンズ駆動位置に向かってフォーカスレンズ１２が駆動する期間が図４中における高精度レンズ駆動にあたる。フォーカスレンズ１２が指定された位置（Ｌ）まで駆動すると被写体に焦点が合った状態になり、一連のオートフォーカス動作が終了となる。
【００３８】
一般に、通常精度で求めた焦点位置と高精度で求めた焦点位置に大きな差はなく、駆動距離は短い。従って、高精度レンズ駆動時間は極めて短い。このため、上記特許文献１に開示された従来のカメラのように、全ての画素データを読み出してから測距演算を行い、フォーカスレンズ１２を駆動する場合（図６）に比べて、本実施形態によれば、通常精度レンズ駆動時間分、測距動作開始から合焦までの時間を短縮することができる。
【００３９】
図５は、高精度測距演算にかかる時間よりも通常精度レンズ駆動にかかる時間が長い場合における動作シーケンスを示すタイミングチャートである。図５のタイミングチャートは、上段より、ＡＦセンサ３１の動作、焦点演算部３２の動作、フォーカスレンズ１２の動作の順に並べてある。
【００４０】
まず、オートフォーカスの動作を開始すると、ＡＦセンサ３１が動作を開始する。ＡＦセンサ３１は図３を用いて説明したのと同様に、設定モード、蓄積モードの順に移行し、蓄積モードが完了すると、上側画素列４３Ｕは読み出しモードに移行し、上側“１”の画素データから上側“ｘ”の画素データまで順に読み出される。上側“ｘ”の画素データが読み出され、上側画素列４３Ｕの画素データの読み出しモードが完了すると、ＡＦセンサ３１は下側画素列４３Ｌの画素データの読み出しモードに移行し、下側画素列４３Ｌの下側“１”の画素データから下側“ｘ”の画素データまで順にデータの読み出しが開始される。
【００４１】
この上側画素列４３Ｕの読み出しモードが完了し、下側画素列４３Ｌの読み出しモードに移行するタイミング（ｔ１）と同時に、上側画素列４３Ｕの画素データを全て受け取った焦点演算部３２は、制御部３４の制御により、その上側画素列４３Ｕからの画素データのみを用いて測距演算を行う。この演算が図５中の通常精度測距演算であり、この演算により通常精度でのレンズ駆動位置（ｌ）が求められ、求められたレンズ駆動位置にまでフォーカスレンズ１２は駆動を開始する（ｔ２）。この通常精度でのレンズ駆動位置に向かってフォーカスレンズ１２が駆動する期間が図５中における通常精度レンズ駆動にあたる。
【００４２】
フォーカスレンズ１２が駆動中であっても、下側画素列４３Ｌの下側“ｘ”の画素データが読み出され、下側画素列４３Ｌの画素データの読み出しモードが完了すると（Ｔ１）、上側画素列４３Ｕ及び下側画素列４３Ｌの画素データを全て受け取った焦点演算部３２は、制御部３４の制御により、それら全ての画素データを用いて測距演算を行う。この演算が図５中の高精度測距演算であり、この演算により高精度でのレンズ駆動位置（Ｌ）が求められる。このとき（Ｔ２）、通常精度で求められたレンズ駆動位置（ｌ）に向かって駆動していたフォーカスレンズ１２は、高精度で求められたレンズ駆動位置（Ｌ）に停止位置を変更し、駆動を続ける。この停止位置を変更し、高精度でのレンズ駆動位置に向かってフォーカスレンズ１２が駆動する期間が図５中における高精度レンズ駆動にあたる。フォーカスレンズ１２が指定された位置（Ｌ）まで駆動すると被写体に焦点が合った状態になり、一連のオートフォーカス動作が終了となる。
【００４３】
この動作により、上記特許文献１に開示された従来のカメラのように、全ての画素データを読み出してから測距演算を行い、フォーカスレンズ１２を駆動する場合（図６）に比べて、本実施形態によれば、下側画素列４３Ｌの画素データ読み出し時間と高精度測距演算時間の分、測距動作開始から合焦までの時間を短縮することができる。
【００４４】
上記のように、一つの測距点に対して上側画素列４３Ｕと下側画素列４３Ｌを有する焦点検出装置において、上側画素列４３Ｕあるいは下側画素列４３Ｌの一方の画素データを先に読み出し、他方の画素データを読み出している最中に、測距演算及びレンズ駆動を行い、全画素データの読み出しが終了し次第、全画素データを用いた測距演算による最終的な合焦位置を求めることにより、レンズ駆動とデータの読み出し及び測距演算が並行して行われることになり、測距動作開始から合焦までの時間を短縮することができる。
【００４５】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について記述してきたが、具体的な構成は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【００４６】
例えば、上記実施形態では、上側画素列４３Ｕを先に読み出し、下側画素列４３Ｌの読み出しと並行して測距演算及びレンズ駆動を行うと記述したが、読み出し順序を逆に、つまり、下側画素列４３Ｌを先に読み出し、上側画素列４３Ｕの読み出しと並列に測距演算及びレンズ駆動を行うことによっても実現できる。
【００４７】
また、上記実施形態では、上側画素列４３Ｕと下側画素列４３Ｌが、いわゆる千鳥配置であることを前提に記述したが、上側画素列４３Ｕと下側画素列４３Ｌに画素のズレがなく、平行の配置であっても適用できる。
【００４８】
また、上記実施形態では、上側画素列４３Ｕまたは下側画素列４３Ｌの全ての画素データを読み出してから測距演算を開始すると記述したが、上側画素列４３Ｕまたは下側画素列４３Ｌの画素データを読み出している最中に測距演算を開始する場合でも適用できる。
【００４９】
さらに、上記実施形態のような撮像部３６を互いに検出方向を変えて複数対配置した位相差式の測距装置においても同様に適用できる。
【符号の説明】
【００５０】
１…レンズユニット、  ２…カメラボディ、  １１…レンズ駆動部、  １２…フォーカスレンズ、  ２１…メインミラー、  ２２…サブミラー、  ２６…コンデンサレンズ、  ２７…固定ミラー、  ２９…瞳分割レンズ、  ３０…撮像素子、  ３１…ＡＦセンサ、  ３２…焦点演算部、  ３３…レンズ駆動信号生成部、  ３４…制御部、  ３５…一次結像等価面、  ３６…撮像部、  ３７Ｕ…上側受光部、  ３７Ｌ…下側受光部、  ３８Ｕ…上側蓄積ゲート部、  ３８Ｌ…下側蓄積ゲート部、  ３９Ｕ…上側ストレージ部、  ３９Ｌ…下側ストレージ部、  ４０Ｕ…上側転送ゲート部、  ４０Ｌ…下側転送ゲート部、  ４１…シフトレジスタ、  ４２…ＦＤＡ（Floating Diffusion Amplifier）、  ４３Ｕ…上側画素列、  ４３Ｌ…下側画素列。
【図１】
2011064811.tif 000003
【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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