(57)【要約】【課題】２つの撮像素子から画素信号を交互に読み出すとき、各撮像素子に対する適切な露光時間設定など適切な露出を行う。【解決手段】ＡＥセンサとイメージセンサを備え、ＡＥセンサから読み出される画素信号（第１の画素信号）と、イメージセンサから読み出される画素信号（第２の画素信号）のどちらか一方を信号処理装置において選択的に読み込むように構成された一眼レフ型カメラにおいて、連写撮影のとき、イメージセンサからの画素信号読み出し完了前にＡＥセンサに対する露光を開始させる。そして、ＡＥセンサの露光期間Ｅが終了すると、蓄積電荷を垂直転送部に移動させ、一時的に保持させる。【選択図】図５
2015089012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の撮像素子と、
第２の撮像素子と、
前記第１の撮像素子から読み出される第１の画素信号と、前記第２の撮像素子から読み出される第２の画素信号のいずれかを選択的に読み込み、画像信号処理を実行する画像信号処理部と、
前記第１、第２の撮像素子の露光および画素信号読み出しを制御する制御部とを備え、
前記制御部が、前記第２の撮像素子の露光を開始させた後、第２の画素信号の読み出し完了前に前記第１の撮像素子の露光を開始させ、定められた露光期間が経過すると、蓄積電荷を前記第１の撮像素子の電荷保持可能な部分に移動させ、そして保持させ、
前記制御部が、第２の画素信号の読み出し完了に応じて、前記第１の撮像素子から第１の画素信号を読み出し可能にすることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記制御部が、前記第１の撮像素子の露光終了後、第２の画素信号読み出し期間よりも短い周期であって、第１の画素信号読み出しを可能にするパルス信号を発生させ、
前記第２の画素信号読み出し完了後最初に発生したパルス信号によって、前記第１の画素信号の読み出しが開始されることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記第１の撮像素子が電荷転送型撮像素子であり、
蓄積電荷が、前記第１の撮像素子の垂直転送部において一時的に保持されることを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項４】
前記制御部が、前記第１の撮像素子における露光動作、蓄積電荷の移動および保持動作、そして第１の画素信号読み出し動作を、１つの信号ラインを通じて前記第１の撮像素子に送られる動作切り替えパルス信号によって切り替えさせることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記動作切り替えパルス信号が、垂直同期信号であることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記制御部が、前記第２の撮像素子の露光終了から第２の画素信号読み出し完了までの間において、前記第２の撮像素子の露光終了前の垂直同期信号の周期よりも短い周期で、垂直同期信号を発生させることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記制御部が、前記第２の撮像素子の画素信号読み出しを前記第１の撮像素子の画素信号読み出しよりも優先させるように、前記第１、第２の撮像素子を制御することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項８】
撮影光学系と、請求項１乃至７のいずれかに記載された前記撮像装置を備えたカメラであって、
前記第１の撮像素子から読み出される第１の画素信号に基づいて、前記第２の撮像素子に対する露出制御が行われることを特徴とするカメラ。
【請求項９】
前記制御部が、連写撮影モード設定状態においてレリーズボタンに対する記録操作が行われると、前記第２の撮像素子の露光開始から、第２の画素信号読み出し終了後の第１の画素信号の読み出しまでの動作を繰り返し実行させることを特徴とする請求項８に記載のカメラ。
【請求項１０】
前記撮影光学系を通った被写体からの光を前記第１の撮像素子に結像させる光学ファインダと、
前記撮影光学系を通った被写体からの光を、前記光学ファインダおよび前記第２の撮像素子いずれか一方へ導く可動ミラーと
を備えたことを特徴とする請求項８および９のいずれかに記載のカメラ。
【請求項１１】
前記撮影光学系を経由しない被写体からの光を前記第１の撮像素子に結像させる測光用光学系を備えることを特徴とする請求項８および９のいずれかに記載のカメラ。
【請求項１２】
第１の撮像素子から読み出される第１の画素信号と、第２の撮像素子から読み出される第２の画素信号のいずれかを選択的に読み込み、画像信号処理を実行し、
前記第１、第２の撮像素子の露光および画素信号読み出しを制御する撮像方法であって、
前記第２の撮像素子の露光を開始させた後、第２の画素信号の読み出し完了前に前記第１の撮像素子の露光を開始させ、定められた露光期間が経過すると、蓄積電荷を前記第１の撮像素子の電荷保持可能な部分に移動させ、そして保持させ、
第２の画素信号の読み出し完了に応じて、前記第１の撮像素子から第１の画素信号を読み出し可能にすることを特徴とする撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラなどに適用可能な撮像装置に関し、特に、撮像素子からの画素信号読み出し処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラなどでは、撮影レンズによって捉えられる被写体の光を撮像素子に結像させて、画像データを生成、記録するとともに、被写体の明るさを検出する測光用撮像素子、焦点調整用の撮像素子など、撮影用の撮像素子以外にも様々な撮像素子が用途に応じて備えられている。
【０００３】
例えば、一眼レフ型デジタルカメラの場合、測光センサが光学ファインダ傍に配置され、撮影レンズを通った光は、可動ミラーによって光学ファインダへ導かれ、測光センサに結像される。測光センサから読み出される画素信号は、画像信号処理部に入力され、これによって被写体の明るさが検出される。
【０００４】
そして、レリーズボタンに対する記録操作が行われると、可動ミラーがアップし、被写体の光が後方の撮像素子に形成される。露光が終了すると、可動ミラーがダウンし、撮像素子から画素信号が読み出される。読み出された画素信号は、画像信号処理部に入力し、これによって画像データが生成される。
【０００５】
このようなＴＴＬ測光に基づくカメラでは、連写撮影を行う場合、測光センサによって再び被写体の明るさを検出するため、可動ミラーを再び駆動（アップ）して測光処理を行い、再び可動ミラーを駆動（ダウン）する。したがって、連写撮影においては、撮像素子による撮像、可動ミラーの駆動、測光センサによる撮像という一連の動作が繰り返される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−８８７５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
撮影用の撮像素子の画素数が大きくなると、撮像素子から画素信号を読み出すまでの時間が長くなる。一方、連写撮影など撮影状況によっては、被写体の動きなどに起因する被写体輝度変化に対して迅速に追従しなければならず、１つの撮像素子からの画素信号読み出しが完了する前に、もう１つの撮像素子の露光を開始させなければない状況が生じる。
【０００８】
しかしながら、２つの撮像素子から出力される画素信号を１つの画像信号処理部で取り込む場合、通常、１つの撮像素子からの画素信号しか取り込むことができず、同時に入力させることはできない。したがって、一方の画素信号読み出しが完了するまで、他方の撮像素子において画素信号の読み出しを待機させなければならない。
【０００９】
これは、画素信号読み出し待機状態の撮像素子において、適正な露出を実現できない状況を招く恐れがある。例えば、測光用撮像素子では、低輝度レベル〜高輝度レベルに渡る被写体の輝度レベルを適切に検出するため、露光時間露出調整が行われる。しかしながら、撮影、記録用の撮像素子の画素信号読み出し完了に合わせて画素信号を読み出すと、露光時間をその読み出し完了するまで続けなければならず、適切な露出調整を行うことができない。
【００１０】
したがって、２つの撮像素子から出力される画素信号を選択的に画像処理部へ送信する撮像装置において、撮像素子の露光時間、画素信号出力タイミングをそれぞれ任意に設定できることが必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の撮像装置は、第１の撮像素子と、第２の撮像素子と、第１の撮像素子から読み出される第１の画素信号と、第２の撮像素子から読み出される第２の画素信号のいずれかを選択的に読み込み、画像信号処理を実行する画像信号処理部と、第１、第２の撮像素子の露光および画素信号読み出しを制御する制御部とを備える。なお、第１の画素信号は、第１の撮像素子から読み出される１フレーム／フィールド相当の画素信号あるいはその一部の画素信号であり、第２の画素信号は、第１の撮像素子から読み出される１フレーム／フィールド相当の画素信号あるいはその一部の画素信号を表す。
【００１２】
そして、制御部が、第２の撮像素子の露光を開始させた後、第２の画素信号の読み出し完了前に第１の撮像素子の露光を開始させ、定められた露光期間が経過すると、蓄積電荷を第１の撮像素子の電荷保持可能な部分に移動させ、移動した後そこに保持させる。そして、制御部は、第２の画素信号の読み出し完了に応じて、第１の撮像素子から第１の画素信号を読み出し可能にし、第１の画素信号が読み出されるようにする。
【００１３】
制御部は、第１の撮像素子の露光終了後、第２の画素信号読み出し期間よりも短い周期であって、第１の画素信号読み出しを可能にするパルス信号を発生させることが可能であり、第２の画素信号読み出し完了後最初に発生したパルス信号によって、第１の画素信号の読み出しが開始される。
【００１４】
例えば、第１の撮像素子は、電荷転送型撮像素子であり、蓄積電荷が、第１の撮像素子の垂直転送部において一時的に保持される。
【００１５】
制御部は、第１の撮像素子における露光動作、蓄積電荷の移動および保持動作、そして第１の画素信号読み出し動作を、１つの信号ラインを通じて第１の撮像素子に送られる動作切り替えパルス信号によって切り替えさせることが可能である。例えば、動作切り替えパルス信号は、垂直同期信号である。
【００１６】
制御部は、第２の撮像素子の露光終了から第２の画素信号読み出し完了までの間において、第２の撮像素子の露光終了前の垂直同期信号の周期よりも短い周期で、垂直同期信号を発生させることができる。
【００１７】
例えば、制御部が、第２の撮像素子の画素信号読み出しを第１の撮像素子の画素信号読み出しよりも優先させるように、第１、第２の撮像素子を制御する。
【００１８】
上記撮像装置は、撮影光学系を備えたカメラに適用可能であり、例えば、第１の撮像素子から読み出される第１の画素信号に基づいて、第２の撮像素子に対する露出制御が行われる。
【００１９】
カメラの連写撮影の場合、制御部は、連写撮影モード設定状態においてレリーズボタンに対する記録操作が行われると、第２の撮像素子の露光開始から、第２の画素信号読み出し終了後の第１の画素信号の読み出しまでの動作を繰り返し実行させることが可能である。
【００２０】
例えば、一眼レフカメラのように、撮影光学系を通った被写体からの光を第１の撮像素子に結像させる光学ファインダを設け、撮影光学系を通った被写体からの光を、光学ファインダおよび第２の撮像素子いずれか一方へ導く可動ミラーを備えている。あるいは、コンパクト型カメラなどのように、撮影光学系を経由しない被写体からの光を第１の撮像素子に結像させる測光用光学系を備えている。
【００２１】
本発明の他の態様における撮像方法は、第１の撮像素子から読み出される第１の画素信号と、第２の撮像素子から読み出される第２の画素信号のいずれかを選択的に読み込み、画像信号処理を実行し、第１、第２の撮像素子の露光および画素信号読み出しを制御する撮像方法であって、第２の撮像素子の露光を開始させた後、第２の画素信号の読み出し完了前に第１の撮像素子の露光を開始させ、定められた露光期間が経過すると、蓄積電荷を第１の撮像素子の電荷保持可能な部分に移動させ、そして保持させ、第２の画素信号の読み出し完了に応じて、第１の撮像素子から第１の画素信号を読み出し可能にすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、２つの撮像素子から画素信号を交互に読み出すとき、各撮像素子に対する適切な露光時間設定など、適切な露出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施形態であるデジタルカメラのブロック図である。
【図２】イメージセンサ、ＡＥセンサと信号処理装置との間の概略的ブロック図である。
【図３】ＡＥセンサの一部回路構成を示した図である。
【図４】一連の記録動作処理を示したフローチャートである。
【図５】ＡＥセンサ、イメージセンサに対する露光および画素信号読み出し処理のタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下では、図面を参照して本実施形態であるデジタルカメラについて説明する。
【００２５】
図１は、本実施形態であるデジタルカメラのブロック図である。
【００２６】
デジタルカメラ１０は、撮影レンズ２０を本体１５へ着脱自在に装着可能な一眼レフ型カメラであり、撮影モード、再生モードなどがモードダイヤル／ボタン（図示せず）の操作によって設定可能である。また、撮影モードについては、１枚の画像を記録する通常の撮影モードと、連続して撮影動作を行う連写撮影モードが設定可能である。
【００２７】
通常の撮影モードでは、被写体からの反射光が、絞り２２、撮影レンズ２０を通過し、その一部がクイックリターンミラー２４によって光学ファインダ１２の方向へ導かれる。また、反射光の一部は、クイックリターンミラー２４を透過し、ハーフミラー２６によってＡＦセンサ３２へ導かれる。
【００２８】
光学ファインダ１２に入射した光が結像されることにより、ユーザは接眼レンズ１７を通じて被写体像を確認することができる。また、光学ファインダ１２の傍に配置されたＡＥセンサ（第１の撮像素子）３４の受光面にも、被写体の光が結像される。
【００２９】
ＤＳＰなどによって構成される信号処理装置４０は、シャッタ２７、イメージセンサ駆動部２８、ＡＥセンサ駆動部２９、ＬＣＤ４８、タイミングジェネレータ（図示せず）などに制御信号を出力し、ボタンスイッチ４５によって検出される入力操作等に基づき、撮影画像の記録動作、再生表示、合焦動作などカメラ全体の動作制御を行う。カメラ動作制御のプログラムは、不揮発性メモリ４４に記憶されている。
【００３０】
レリーズボタン１９が半押しされると、合焦動作、露出演算処理が実行される。合焦動作では、ＡＦセンサ３２によって検出される位相差に基づき、撮影レンズ２０がＡＦドライバ（図示せず）によって駆動される。信号処理装置４０に設けられた露出制御部５０では、ＡＥセンサ３４からＡＦＥ（Analog Front End）を経由して送られてくる輝度信号に基づき、被写体の明るさが検出される。そして、シャッタースピード、絞り値算出などの露出演算処理が実行される。ＡＥセンサ３４は、ここでは電荷転送型固体撮像素子のＣＣＤによって構成されている。
【００３１】
さらにレリーズボタン１９が全押しされると、一連の記録動作処理が実行される。すなわち、クイックリターンミラー（可動ミラー）２４、ハーフミラー２６が撮影レンズ２０とイメージセンサ３０との間を結ぶ光路から退避するとともに、絞り２２、シャッタ２７が設定された露出値に基づいて駆動される。このような露出制御により、被写体像がイメージセンサ（第２の撮像素子）３０の受光面に形成され、被写体像に応じた電荷（画素信号）が生じる。
【００３２】
撮影／記録用の被写体像が形成されるイメージセンサ３０は、ここではＸ−Ｙアドレス型撮像素子のＣＭＯＳセンサが適用されており、高画素数（例えば１千万画素以上）で構成されている。また、イメージセンサ３０の受光面上にはカラーフィルタ（ここでは図示せず）が配置されている。イメージセンサ３０において生じた一連の画素信号は、イメージセンサ駆動部２８によって信号処理装置４０へ送られる。
【００３３】
信号処理装置４０は、画像信号処理部４１において、イメージセンサ３０から出力される１フレーム分の画素信号に対してホワイトバランス調整、色変換処理などの画像信号処理などを施し、画像データを生成する。生成された静止画像データは、内部メモリ４２へ一時的に格納された後、圧縮／非圧縮状態でメモリカードなどの外部メモリ４６に記録される。
【００３４】
露出制御部５０は、イメージセンサ駆動部２８、ＡＥセンサ駆動部２９に対しそれぞれ制御信号を出力し、イメージセンサ３０、ＡＥセンサ３４に対する駆動信号の出力タイミング等を調整可能である。これにより、イメージセンサ３０、ＡＥセンサ３４の露光動作、画素信号読み出し動作などが制御される。
【００３５】
露出制御部５０は、ＡＥセンサ３４の露光量が被写体の明るさに適正な露光量となるように露出制御し、露出値を調整可能である。ＡＥセンサ３４から出力された画素信号が画像信号処理部４１に送られると、被写体像の明るさ（輝度値）が検出される。検出された明るさに基づき、電子シャッタ機能による露光時間が調整される。
【００３６】
図２は、イメージセンサ３０、ＡＥセンサ３４と信号処理装置４０との間の概略的ブロック図である。図３は、ＡＥセンサ３４の一部回路構成を示した図である。
【００３７】
ＡＦＥ３９は、通信部３７、タイミングジェネレータ３８、信号変換部３６を備え、信号変換部３６は、ＣＤＳ回路、ＡＧＣ回路、Ａ／Ｄ変換回路（いずれも図示せず）を備えている。通信部３７は、信号処理装置４０との間で通信可能である。
【００３８】
信号処理装置４０では、ＡＥセンサ３４から読み出される１フレーム分の画素信号（以下、必要に応じて第１の画素信号という）と、イメージセンサ３０から読み出される１フレーム分の画素信号（以下、必要に応じて第２の画素信号という）が、ともに画像信号処理部４１において処理される。
【００３９】
回路特性などに起因して第１の画素信号、第２の画素信号を同時に取り込むことができないため、ここでは、第１の画素信号、第２の画素信号が交互に読み込まれるように構成されている。具体的には、イメージセンサ３０から出力される第２の画素信号を優先的に読み込むように、ＡＥセンサ３４、イメージセンサ３０、ＡＦＥ３９が制御される。
【００４０】
上述したように、ＡＥセンサ３４はＣＣＤで構成されており、複数のフォトダイオード（画素）ＰＤが垂直方向／列方向、水平方向／行方向に沿ってマトリクス状に配置されている。図３では、６行４列から成る２４個の画素ＰＤが図示されている。
【００４１】
また、フォトダイオードの隣には列方向に沿って垂直転送部ＶＴが設けられており、光電変換によって各フォトダイオードＰＤに生じた電荷は、定められた露光期間が経過すると、垂直転送部ＶＴに移動される。垂直転送部ＶＴにシフトされた蓄積電荷は、水平転送部ＨＴに転送され、水平転送部ＨＴからアンプＡＰを経由して出力される。
【００４２】
このような露光（電荷蓄積）、電荷移動、電荷転送、電荷出力が行われることによって、第２の画素信号がＡＥセンサ３４から読み出される。電荷移動、電荷転送、そして電荷出力のシーケンス動作は、それぞれ、タイミングジェネレータ３８から出力される垂直同期信号（ＶＤ）によって切り替え可能となる。具体的には、垂直同期信号の立下りパルスに同期してシーケンス動作が切り替え可能となる。垂直同期信号は、１つの信号ラインによってＡＥセンサ３４に送られている。
【００４３】
イメージセンサ３０に対する第２の画素信号読み出しが完了すると、信号処理装置４０から通信部３７へ読み出し終了を伝えるデータが送信される。データが通信部３７において受信されると、ＡＥセンサ３４に対する電荷転送、第１の画素信号読み出しのシーケンス動作が順次実行される。
【００４４】
本実施形態では、連写撮影モードにおいて記録動作が行われた場合、後述するように、電荷移動、電荷転送を続けて一度に実行せず、蓄積電荷を垂直転送部ＶＴにおいて一時的に保持、格納する。垂直転送部ＶＴは、本来蓄積電荷を保存するための回路ではないが、一時的に保持することが可能である。
【００４５】
図４は、一連の記録動作処理を示したフローチャートである。図５は、ＡＥセンサ３４、イメージセンサ３０に対する露光および画素信号読み出し処理のタイミングチャートである。図４、５を用いて、連写撮影時のイメージセンサ３０、ＡＥセンサ３４に対する露光および画素信号読み出し処理について説明する。
【００４６】
レリーズボタン１９が半押しされると、ＡＦ動作処理にとともに、被写体像の明るさが検出される（Ｓ１０１〜Ｓ１０３）。そして、シャッタースピード、絞り値など、イメージセンサ３０に対する露出値が決定される（Ｓ１０４）。
【００４７】
さらにレリーズボタン１９が全押しされると、シャッタ開閉などの露出制御、画像データ生成といった一連の記録動作処理が実行される。まず、レリーズ半押し時に設定されたイメージセンサ３０に対する露出値に基づいて、１回目の記録動作が行われる。シャッタ２７が所定時間開くことにより、イメージセンサ３０において電荷が蓄積され、露光時間が終了すると、第２の画素信号が画像信号処理部４１へ読み出される（Ｓ１０５〜Ｓ１０７）。また、露光終了後、クイックリターンミラー２４が元の位置へ移動する。
【００４８】
そして、第２の画素信号読み出し途中で、ＡＥセンサ３４の露光を開始させる（Ｓ１０８）。図５に示すように、イメージセンサ３０から第２の画素信号をすべて読み出すための読み出し期間ＲＴは、高画素のため非常に長い（例えば、１００ｍｓ以上）。連写撮影中に被写体の移動、照明変化などによって被写体の明るさが変化すると、それに追従した露出調整を迅速に行うことができない。そのため、第２の画素信号読み出し開始前にＡＥセンサ３４の露光を開始させる。
【００４９】
そして、露光開始から所定の露光期間Ｅが経過すると、ＡＥセンサ３４の露光が終了し、蓄積電荷シフトのシーケンス動作により、ＡＥセンサ３４に蓄積された電荷が垂直転送部ＶＴにシフトされる（Ｓ１０９）。そして、電荷保持シーケンス動作により、垂直転送部ＶＴから水平転送部ＨＴへそのまま転送されず、電荷が垂直転送部ＶＴにおいて保持される（Ｓ１０９）。
【００５０】
さらにステップＳ１０９では、ＡＥセンサ３４の露光が終了するのに合わせて、周期Ｔ０の垂直同期信号ＣＬＫがシーケンス動作切り替えパルス信号として出力される。周期Ｔ０は、読み出し期間ＲＴと比べて十分に短い（例えば、２ｍｓ）。上述したように、垂直同期信号ＣＬＫによって電荷保持から電荷転送へのシーケンス動作切り替えが可能となる。
【００５１】
ステップＳ１１０では、イメージセンサ３０からの第２の画素信号読み出しが完了したか否かが判断される。第２の画素信号読み出し完了と判断されると、次の垂直同期信号を受け取った後、図２に示すＡＦＥ３９の通信部３７に対し、読み出し終了を知らせるデータが送られる。これにより、その直後の垂直同期信号の立下りに同期して、ＡＥセンサ３４からの第１の画素信号読み出し開始が可能となり、第１の画素信号が読み出される（Ｓ１１１）。
【００５２】
そして、クイックリターンミラー２４がアップし、２回目の記録動作が実行開始される（図５参照）。第１の画素信号読み出し期間ＳＴは、画素数の相対的少なさなどにより、第２の画素信号読み出し期間ＲＴに比べて非常に短い。したがって、２回目の記録動作への移行が迅速に進む。レリーズボタン１９が全押し状態である間、同様の記録動作が繰り返される（Ｓ１１２）。
【００５３】
このように本実施形態によれば、ＡＥセンサ３４とイメージセンサ３０を備え、ＡＥセンサ３４から読み出される１フレーム分の画素信号（第１の画素信号）と、イメージセンサ３０から読み出される１フレーム分の画素信号（第２の画素信号）の一方を信号処理装置４０において選択的に読み込むように構成された一眼レフ型カメラにおいて、連写撮影のとき、イメージセンサ３０からの画素信号読み出し完了前にＡＥセンサに対する露光を開始させる。そして、ＡＥセンサ３４の露光期間Ｅが終了すると、蓄積電荷を垂直転送部ＶＴに移動させ、そして、蓄積電荷を垂直転送部ＶＴにおいて一時的に保持させるシーケンス動作が行われる。
【００５４】
垂直転送部は本来電荷を保持する回路部分ではないが、転送タイミングを遅らせることにより、電荷を保持することができる。そして、第２の画素信号読み出し期間ＲＴが経過して第２の画素信号読み出しが完了すると、ＡＥセンサ３４から第１の画素信号が読み出し可能となり、電荷転送、画素信号読み出しのシーケンス動作によって、第１の画素信号が信号処理装置４０へ取り込まれる。
【００５５】
イメージセンサ３０から読み出される記録用画素信号がすべて読み出される前にＡＥセンサ３４の露光を開始させることによって、連写撮影時における測光処理と、イメージセンサに対する露出および記録動作を時系列的にオーバラップさせることが可能となる。これは、連写撮影の時間間隔を短くするとともに、被写体の輝度変化にも素早く追従しながら、記録動作の度に、適切な露出で撮影を行うことができる。
【００５６】
また、蓄積電荷のシフト、蓄積電荷の保持、画素信号読み出し（出力）の３つのシーケンス動作を設けることよって、蓄積電荷を保持する期間を任意に設定することができる。そのため、ＡＥセンサ３４の露光期間Ｅが、第２の画素信号読み出し期間ＲＴに影響されず、ＡＥセンサ３４に対する露光量を適切に維持することが可能となり、連写撮影においても、被写体の明るさを精度よく検出することができる。
【００５７】
さらに、非常に短い周期の垂直同期信号ＣＬＫを第２の画素信号の読み出し完了前に出力させることにより、第２の画素信号読み出し完了直後、時間間隔を設けずに第１の画素信号読み出し処理が開始される。ＡＥセンサ３４の垂直転送部に保持された電荷は、時間経過に伴って発生する暗電流成分などにより劣化していくが、垂直同期信号ＣＬＫを出力することによって、電荷保持期間を短くし、信号劣化を抑えることができる。
【００５８】
また、１つの信号ラインを経由して送られる垂直同期信号に基づいてシーケンス動作切り替えを実行することにより、複雑な信号受信、送信することなく、露光、転送、保持、読み出し処理を適切に行うことができる。
【００５９】
本実施形態では、ＡＥセンサ３４がＣＣＤ、イメージセンサ３０がＣＭＯＳセンサとして構成されているが、ＡＥセンサ３４をＣＭＯＳセンサなどのＸ−Ｙアドレス型撮像素子、イメージセンサ３０をＣＣＤなどの電荷転送型撮像素子として構成してもよい。２つの撮像素子をＣＣＤで構成する場合、ＡＦＥへの入力切替部を設けるか、専用ＡＦＥが設けられる。いずれにおいても、蓄積電荷を受光部から移動、シフトさせ、一時的に保持可能な回路、メモリなどのデバイスに保持させればよい。
【００６０】
なお、第２の画素信号読み出し完了の検知、およびＡＥセンサにおける電荷保持シーケンスから画素信号読み出しシーケンスへの切り替え動作、およびそれらの制御は、上述した構成に限定されない。垂直同期信号以外の別途専用のパルス信号によってシーケンス動作を切り替えてもよい。また、パルス信号は、イメージセンサの露光終了から画素信号読み出し完了までの全期間において出力させてもよく、あるいは、途中から部分的に出力してもよい。
【００６１】
連写撮影モード以外の撮影状況においても、上述した第１の画素信号、第２の画素信号の読み出し切り替え制御を行ってもよい。また、一眼レフ型カメラ以外の専用のＡＥセンサを設けたデジタルカメラ（コンパクト型カメラ、ミラーレスカメラなど）にも適用可能である。
【００６２】
さらには、イメージセンサ、測光センサとの間での画素信号読み出し制御に限定されず、カメラ、あるいはそれ以外の撮影装置であって、２つの撮像素子間で露光、画素信号読み出し動作が時系列にオーバラップするような撮像装置において、上述した電荷保持をさせる構成にしてもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１０  デジタルカメラ
１２  光学ファインダ
２０  撮影レンズ
２４  クイックリターンミラー（可動ミラー）
２８  イメージセンサ駆動部
２９  ＡＥセンサ駆動部
３０  イメージセンサ（第２の撮像素子）
３４  ＡＥセンサ（第１の撮像素子）
４０  信号処理装置
５０  露出制御部
【図１】
2015089012.tif 000003
【図２】
2015089012.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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