(57)【要約】【課題】高速に焦点検出可能であって、かつ、画質の劣化を低減可能な撮像装置を提供する。【解決手段】撮像装置は、第１の撮像画素群および第１の焦点検出画素群を有する第１の撮像素子と、第２の撮像画素群および第２の焦点検出画素群を有する第２の撮像素子と、第１の撮像素子および第２の撮像素子を制御する制御手段とを有し、制御手段は、撮影モードが第１の撮影モードの場合、第１の撮像素子を用いて焦点検出を行い、第２の撮像素子を用いて第１の画像を生成し、撮影モードが第２の撮影モードの場合、第２の撮像素子を用いて焦点検出を行い、第１の撮像素子を用いて第２の画像を生成する。【選択図】図６Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の撮像画素群および第１の焦点検出画素群を有する第１の撮像素子と、
第２の撮像画素群および第２の焦点検出画素群を有する第２の撮像素子と、
前記第１の撮像素子および前記第２の撮像素子を制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、
撮影モードが第１の撮影モードに設定されている場合、前記第１の撮像素子を用いて焦点検出を行い、前記第２の撮像素子を用いて第１の画像を生成し、
前記撮影モードが第２の撮影モードに設定されている場合、前記第２の撮像素子を用いて焦点検出を行い、前記第１の撮像素子を用いて第２の画像を生成する、ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記第１の撮像画素群は、撮影レンズの瞳の全領域を受光する画素群であり、
前記第１の焦点検出画素群は、第１の基線長を有し、該撮影レンズの瞳の一部の領域を受光する画素群であり、
前記第２の撮像画素群は、前記撮影レンズの瞳の全領域を受光する画素群であり、
前記第２の焦点検出画素群は、前記第１の基線長よりも長い第２の基線長を有し、該撮影レンズの瞳の一部の領域を受光する画素群であ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の焦点検出画素群の前記瞳の受光可能面積は、前記第２の焦点検出画素群の該瞳の受光可能面積よりも広いことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第１の焦点検出画素群の前記瞳の受光可能面積は、前記撮影レンズの瞳面積の半分よりも広いことを特徴とする請求項２または３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記第１の撮像素子における前記第１の焦点検出画素群の画素密度は、前記第２の撮像素子における前記第２の焦点検出画素群の画素密度よりも低いことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記第１の撮像素子の画素ピッチは、前記第２の撮像素子の画素ピッチよりも小さいことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記第２の画像の画像処理を行う画像処理手段を更に有し、
前記画像処理手段は、前記制御手段による合焦判定結果に応じて、前記画像処理を変更することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記画像処理手段は、
前記制御手段が合焦状態であると判定した場合、前記第１の焦点検出画素群からの信号に対してけられ補正処理を行い、
前記制御手段が非合焦状態であると判定した場合、前記第１の焦点検出画素群の周辺画素の加算平均処理を行うことを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
光路を分割する光路分割手段と、
前記光路分割手段と前記第１の撮像素子との間に設けられたシャッター機構と、を更に有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記第１の撮像素子は、前記光路分割手段により分割された反射光を受光するように構成されていることを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記第１の撮影モードは動画撮影モードであり、
前記第２の撮影モードは静止画撮影モードであることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１２】
撮影レンズを備えたレンズ装置と、
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の撮像装置と、を有することを特徴とする撮像システム。
【請求項１３】
撮影モードを判定するステップと、
前記撮影モードが第１の撮影モードである場合、第１の撮像画素群および第１の焦点検出画素群を有する第１の撮像素子を用いて焦点検出を行い、第２の撮像画素群および第２の焦点検出画素群を有する第２の撮像素子を用いて第１の画像を生成するステップと、
前記撮影モードが第２の撮影モードである場合、前記第２の撮像素子を用いて焦点検出を行い、前記第１の撮像素子を用いて第２の画像を生成するステップと、を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項１４】
コンピュータに、請求項１３に記載の撮像装置の制御方法を実行させるように構成されていることを特徴とするプログラム。
【請求項１５】
請求項１４に記載のプログラムを記憶していることを特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焦点検出画素を用いて焦点検出可能な撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、撮像装置に用いられる焦点検出方式として、コントラスト検出方式や位相差検出方式が知られている。一眼レフカメラには、撮影者が撮影レンズを通して被写体を観察するために被写体光をファインダー光学系に導くための跳ね上げミラーが設けられている。跳ね上げミラーは、一部の光を透過するハーフミラーで構成され、跳ね上げミラーを透過した光は位相差方式の焦点検出装置に導かれ、撮影レンズの焦点検出が可能となる。焦点検出装置は、撮影レンズの異なる瞳領域を通過する光束を再結像する１組のレンズと１組のイメージセンサとから構成されている。撮影の際には、跳ね上げミラーは撮影光路から退避する。このため、撮影中において、従来の位相差検出方式による焦点検出を行うことはできない。
【０００３】
一方、動画を撮影する場合、コントラスト検出方式が用いられるのが一般的である。コントラスト検出方式は、撮影レンズのフォーカスレンズを光軸方向に移動しながら撮像素子で撮像された画像の高周波成分を抽出し、コントラストのピークとなるレンズ位置を検出する。しかし、コントラスト検出方式では、フォーカスレンズを移動させながら画像のコントラストを比較するため、高速の焦点検出を行うことができない。
【０００４】
特許文献１には、ＣＭＯＳ型撮像素子を構成する焦点検出画素の光電変換領域を制限することにより、受光可能な撮影レンズの瞳領域を制限して位相差方式の焦点検出が可能なカメラが開示されている。特許文献１において、焦点検出画素を構成するマイクロレンズは、撮影レンズの瞳と配線電極とが互いに共役関係になるように構成されている。このような構成により、光電変換部に入射する光束を配線電極で遮光することで、受光可能な撮影レンズの瞳領域が制限される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１１７６７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、静止画撮影を行う撮像装置の撮像素子は画素数が多いため、焦点検出画素の信号読み出しに時間を要し、撮影レンズの焦点状態を検出するのに時間がかかる。また、静止画で被写体に良好にピントを合わせるには、撮像素子に焦点検出画素を密に配置する必要があるが、焦点検出画素は撮影レンズの一部の瞳領域を受光しているため欠陥画素となり、撮影画像の画質を低下させてしまう。
【０００７】
そこで本発明は、高速に焦点検出可能であって、かつ、画質の劣化を低減可能な撮像装置、撮像システム、撮像装置の制御方法、プログラム、および、記憶媒体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面としての撮像装置は、第１の撮像画素群および第１の焦点検出画素群を有する第１の撮像素子と、第２の撮像画素群および第２の焦点検出画素群を有する第２の撮像素子と、前記第１の撮像素子および前記第２の撮像素子を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、撮影モードが第１の撮影モードに設定されている場合、前記第１の撮像素子を用いて焦点検出を行い、前記第２の撮像素子を用いて第１の画像を生成し、前記撮影モードが第２の撮影モードに設定されている場合、前記第２の撮像素子を用いて焦点検出を行い、前記第１の撮像素子を用いて第２の画像を生成する。
【０００９】
本発明の他の側面としての撮像システムは、撮影レンズを備えたレンズ装置と、前記撮像装置とを有する。
【００１０】
本発明の他の側面としての撮像装置の制御方法は、撮影モードを判定するステップと、前記撮影モードが第１の撮影モードである場合、第１の撮像画素群および第１の焦点検出画素群を有する第１の撮像素子を用いて焦点検出を行い、第２の撮像画素群および第２の焦点検出画素群を有する第２の撮像素子を用いて第１の画像を生成するステップと、前記撮影モードが第２の撮影モードである場合、前記第２の撮像素子を用いて焦点検出を行い、前記第１の撮像素子を用いて第２の画像を生成するステップとを有する。
【００１１】
本発明の他の側面としてのプログラムは、コンピュータに、前記撮像装置の制御方法を実行させるように構成されている。
【００１２】
本発明の他の側面としての記憶媒体は、前記プログラムを記憶している。
【００１３】
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、高速に焦点検出可能であって、かつ、画質の劣化を低減可能な撮像装置、撮像システム、撮像装置の制御方法、プログラム、および、記憶媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施例における撮像システムの概略構成図である。
【図２】本実施例における撮像システムの電気回路を示すブロック図である。
【図３Ａ】本実施例における第１の撮像素子の部分平面図である。
【図３Ｂ】本実施例における第２の撮像素子の部分平面図である。
【図４Ａ】本実施例における第１の撮像素子の部分断面図である。
【図４Ｂ】本実施例における第２の撮像素子の部分断面図である。
【図５】本実施例における焦点検出画素の受光分布の説明図である。
【図６Ａ】本実施例における撮像装置の動作を示すフローチャートである。
【図６Ｂ】本実施例における画像処理回路の動作を示すフローチャートである。
【図７】本実施例における第２の撮像素子の回路構成図である。
【図８Ａ】本実施例における第２の撮像素子の駆動タイミングチャートである。
【図８Ｂ】本実施例における第２の撮像素子の駆動タイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
まず、図１および図２を参照して、本実施例における撮像システム（デジタルカメラ）の構成について説明する。図１は、撮像システム１０の概略構成図である。図２は、撮像システム１０の電気回路を示すブロック図である。本実施例において、撮像システム１０は、カメラ本体１００（撮像装置）と、カメラ本体１００に着脱可能な撮影レンズ２００（撮影レンズ２００を備えたレンズ装置）とを備えて構成される。すなわち撮像システム１０は、カメラ本体１００に対してカメラ側マウント１０８およびレンズ側マウント２０８を介して、撮影レンズ２００が着脱可能な一眼レフタイプのデジタルカメラシステムである。カメラ本体１００は、カメラ本体１００の全体を制御するカメラＣＰＵ１５０（制御手段）を備えている。カメラＣＰＵ１５０は、例えば後述のように、第１の撮像素子３００および第２の撮像素子４００を制御する。また撮影レンズ２００は、レンズＣＰＵ２５０を備えている。カメラＣＰＵ１５０およびレンズＣＰＵ２５０は、カメラ側マウントおよびレンズ側マウントの近傍に設けられた電気接点を介して、電気的に接続されている。ただし本実施例は、これに限定されるものではなく、カメラ本体１００と撮影レンズ２００とが一体的に構成された撮像装置にも適用可能である。
【００１８】
撮影レンズ２００は、複数のレンズ群２０３および絞り２０４を備えて構成されている。フォーカスレンズ駆動回路２５１は、複数のレンズ群２０３に対して焦点調節駆動を行う。絞り駆動回路２５２は、絞り２０４に対して所定の絞り駆動を行う。撮影レンズ２００を透過した被写体光（光路ＯＰ）は、カメラ本体１００の撮影光路中に設けられたハーフミラー１０１（光路を分割する光路分割手段）により（光路ＯＰ１、ＯＰ２に）分割される。
【００１９】
本実施例のカメラ本体１００において、撮影レンズ２００を透過した被写体光のうち、ハーフミラー１０１で反射した光路ＯＰ１の予定結像面には、第１の撮像素子３００が配置されている。第１の撮像素子３００は、複数の撮影画素（第１の撮影画素群）に加えて、撮影レンズ２００の焦点状態を検出するための複数の焦点検出画素（第１の焦点検出画素群）を含み、第１の撮像素子駆動回路１５３により駆動制御される。第１の撮像素子３００の構成については後述する。またカメラ本体１００において、ハーフミラー１０１からの反射光を受光する第１の撮像素子３００とハーフミラー１０１との間には、シャッター機構１０５が設けられている。シャッター機構１０５は、第１の撮像素子３００への入射光の露出時間を制御するために設けられており、シャッター駆動回路１５７より駆動制御される。
【００２０】
また、撮影レンズ２００を透過した被写体光のうち、ハーフミラー１０１を透過した光路ＯＰ２の予定結像面には、第２の撮像素子４００が配置されている。第２の撮像素子４００は、複数の撮影画素（第２の撮影画素群）に加えて、撮影レンズ２００の焦点状態を検出するための複数の焦点検出画素（第２の焦点検出画素群）を含み、第２の撮像素子駆動回路１５４により駆動制御される。なお、第２の撮像素子４００の構成については後述する。
【００２１】
第１の撮像素子３００または第２の撮像素子４００から得られた画像信号は、画像処理回路１５９（画像処理手段）により所定の画像処理が行われる。画像処理により得られた画像（表示用画像）は、第１の液晶表示素子駆動回路１５５または第２の液晶表示素子駆動回路１５６により、第１の液晶表示素子１０２または第２の液晶表示素子１０３に表示される。第１の液晶表示素子１０２は、カメラ本体１００の背面に設けられ、カメラ本体１００を撮影者の体から離して撮影する場合に利用される。一方、第２の液晶表示素子１０３は、カメラ本体１００の内部に設けられ、第２の液晶表示素子１０３に表示される被写体像が接眼レンズ１０４を介して不図示の撮影者の目に導かれるように構成されている。第１の撮像素子３００または第２の撮像素子４００で得られた画像信号は、画像処理回路１５９により記録用画像に画像処理され、メモリ回路１５８に記録される。
【００２２】
カメラ本体１００には、動画撮影を指示する第１の操作スイッチ１５１、および、静止画撮影を指示する第２の操作スイッチ１５２が設けられている。本実施例において、光分割手段であるハーフミラー１０１の反射率は、透過率より大きくなるように設定されている。例えば、ハーフミラー１０１の反射率は７０％、透過率は３０％に設定されているが、これに限定されるものではない。
【００２３】
次に、図３Ａを参照して、本実施例における第１の撮像素子３００の構成について説明する。図３Ａは第１の撮像素子３００の部分平面図である。第１の撮像素子３００は、静止画を撮影するための撮像素子であり、ＣＭＯＳセンサなどを備えて構成されている。第１の撮像素子３００は、高解像度の画像を得るために画素ピッチは例えば３μｍであり、３０００万画素以上の画素数を備えて構成されている。後述のように、第１の撮像素子３００の画素ピッチは、第２の撮像素子４００の画素ピッチよりも小さい。また第１の撮像素子３００は、第２の撮像素子４００による動画撮影の際に撮影レンズ２００の焦点状態を検出する複数の焦点検出画素（第１の焦点検出画素群）を有する。後述のように、本実施例では、第１の撮像素子３００における第１の焦点検出画素群の画素密度は、第２の撮像素子４００における第２の焦点検出画素群の画素密度よりも低い。
【００２４】
第１の撮像素子３００のカラーフィルタはベイヤー配列であり、画素３０１Ｒ、３０１Ｇ、３０１Ｂにおける「Ｒ」「Ｇ」「Ｂ」のそれぞれの文字は、各画素のカラーフィルタの色相を表している。「Ｒ」画素は赤の成分の光を透過し、「Ｇ」画素は緑の成分の光を透過し、「Ｂ」画素は青の成分の光を透過する。
【００２５】
また図３Ａにおいて、３０１Ｇ_α、３０１Ｇ_βは、第１の撮像素子３００の焦点検出画素（第１の焦点検出画素群）である。本実施例において、８×８画素（撮影画素）において２つの焦点検出画素が含まれる。第２の撮像素子４００を用いた動画撮影中に、図３Ａ中のｘ方向に８画素の周期で配列した焦点検出画素３０１Ｇ_α、３０１Ｇ＿βにて生成される画像に基づいて、撮影レンズ２００の焦点状態が検出される。
【００２６】
続いて図４Ａを参照して、第１の撮像素子３００の焦点検出画素３０１Ｇ＿α、および、それに隣接する画素３０１Ｂの断面構造について説明する。図４Ａは、第１の撮像素子３００の部分断面図であり、焦点検出画素３０１Ｇ＿αとそれに隣接する画素３０１Ｂ（撮影画素）の断面構造（図３Ａ中のＡ−Ａ断面）を示している。
【００２７】
第１の撮像素子３００において、シリコン基板３１０の上に設けられた半導体領域３１１の内部には、光電変換部３１２＿１、３１２＿２が形成されている。光電変換部３１２＿１、３１２＿２で発生した信号電荷は、光電変換部３１２の一部を覆うように形成された転送電極により、不図示のフローティングディフュージョン部へ転送される。
【００２８】
図４Ａ中の左側における焦点検出画素３０１Ｇ_αの光電変換部３１２_１上には、入射光を制限するための遮光部３７０_１、３７０_２が形成されている。第１の撮像素子３００は、静止画を撮影するための撮像素子であり、焦点検出画素３０１Ｇ_αも画像情報として利用される。このため、焦点検出画素３０１Ｇ_αの光電変換部３１２_１上の遮光部３７０_１、３７０_２による遮光領域は、光電変換領域の半分より小さくなるように構成されている。
【００２９】
フローティングディフュージョン部へ転送された信号電荷は、電極３３１および電極３３２を介して外部に出力される。光電変換部３１２_１と電極３３１との間には、層間絶縁膜３２１が形成されている。また、電極３３１と電極３３２との間には、層間絶縁膜３２２が形成されている。また、電極３３２と電極３３３との間には、層間絶縁膜３２３が形成されている。また、電極３３３の光入射側には、層間絶縁膜３２４、パッシべーション膜３４０、および、平坦化層３２５が形成されている。平坦化層３２５の光入射側には、カラーフィルタ層３５０_１、平坦化層３２６、および、マイクロレンズ３６０が形成されている。ここで、マイクロレンズ３６０のパワーは、撮影レンズ２００の瞳と光電変換部３１２_１とが共役関係になるように設定されている。ここで共役関係とは厳密な共役関係だけでなく実質的に共役であると評価される関係（略共役関係）を含む意味である。図４Ａは、第１の撮像素子３００の中央に位置する画素の断面図を示しており、マイクロレンズ３６０は各画素の略中心に配置されている。
【００３０】
続いて、図５を参照して、焦点検出画素の撮影レンズ２００の瞳上での受光分布について説明する。図５（ａ）は、焦点検出画素３０１Ｇ_αの撮影レンズ２００の瞳上での受光分布の説明図であり、焦点検出画素３０１Ｇ_αは撮影レンズ２００の瞳上で約２／３の面積を受光するように構成されている。このように本実施例において、第１の焦点検出画素群の瞳の受光可能面積は、撮影レンズ２００の瞳面積の半分よりも広い。また本実施例において、後述のように、第１の焦点検出画素群の瞳の受光可能面積は、第２の焦点検出画素群の瞳の受光可能面積よりも広い。
【００３１】
図５（ａ）において、黒枠５００が撮影レンズ２００の全瞳領域を示し、白黒の濃淡が受光可能な光量を示している。黒枠５００中の白い領域は、光電変換部３１２_１の受光光量が高い領域を示している。ここで、図５に示される受光分布は、撮影レンズ２００による口径蝕（けられ）がない場合の例を示している。また、焦点検出画素３０１Ｇ_αの受光領域の重心Ｇ１は、撮影レンズ２００の光軸Ｏから＋ｘ方向に距離ｘｇ１だけ離れた位置となるよう構成されている。
【００３２】
このように、第１の撮像素子３００の第１の撮像画素群は、撮影レンズ２００の瞳の全領域を受光する画素群である。また第１の撮像素子３００の第１の焦点検出画素群は、第１の基線長を有し、撮影レンズ２００の瞳の一部の領域を受光する画素群である。
【００３３】
一方、第２の撮像素子４００による動画撮影中に撮影レンズ２００の焦点状態を検出するための対となる焦点検出画素３０１Ｇ_βの受光領域は、焦点検出画素３０１Ｇ_αの受光領域に対して光軸対称となるように構成されている。図５(ｂ)は、焦点検出画素３０１Ｇ_βの撮影レンズ２００の瞳上での受光分布の説明図であり、焦点検出画素３０１Ｇ_βは撮影レンズ２００の瞳上で約２／３の面積を受光するように構成されている。焦点検出画素３０１Ｇ_βの受光領域の重心Ｇ２は、撮影レンズ２００の光軸Ｏから−ｘ方向に距離ｘｇ１だけ離れた位置となるように構成されている。このように、撮影レンズ２００の瞳上での焦点検出画素３０１Ｇ_αの受光領域の重心と焦点検出画素３０１Ｇ_βの受光領域との重心との間隔（重心間隔）は短い。このため、いわゆる基線長（第１の基線長）が短くなり、デフォーカス量が大きい場合でも焦点検出が可能となる。
【００３４】
図４Ａ中の右側における画素３０１Ｂは、通常撮影時に使用される画素であり、撮影レンズ２００の全瞳領域を受光可能に構成されている。画素３０１Ｂの構造（画素構造）は、焦点検出画素３０１Ｇ_αと略同一である。ただし、画素３０１Ｂにおいて、光電変換部３１２_２の光入射部の周辺部に迷光防止用の遮光部３７０_０が設けられており、光電変換部３１２_２上には入射光を遮る遮光部は設けられていない。
【００３５】
一方、第２の撮像素子４００は、動画撮影用の撮像素子であり、動画撮影に必要な解像度の画像を得るため、画素ピッチは例えば５μｍであり、１０００万画素以上の画素数を備えて構成されている。このように、第２の撮像素子４００の画素ピッチは、第１の撮像素子３００の画素ピッチよりも大きい。また第２の撮像素子４００は、複数の撮影画素（第２の撮影画素群）に加えて、複数の焦点検出画素（第２の焦点検出画素群）を含む。複数の焦点検出画素（第２の焦点検出画素群）は、第１の撮像素子３００により静止画を撮影する際に撮影レンズ２００の焦点状態を検出するために用いられる。本実施例では、第１の撮像素子４００における第２の焦点検出画素群の画素密度は、第１の撮像素子３００における第１の焦点検出画素群の画素密度よりも高い。
【００３６】
次に、図３Ｂを参照して、本実施例における第２の撮像素子４００の構成について説明する。図３Ｂは第２の撮像素子４００の部分平面図である。第２の撮像素子４００のカラーフィルタはベイヤー配列であり、図３Ｂ中の画素４０１Ｒ、４０１Ｇ、４０１Ｂにおける「Ｒ」「Ｇ」「Ｂ」の文字は、各画素のカラーフィルタの色相を表している。
【００３７】
図３Ｂにおいて、４０１Ｇ_α、４０１Ｇ_βは、第２の撮像素子４００の焦点検出画素（第２の焦点検出画素群）であり、第１の撮像素子３００による静止画撮影時に十分な焦点検出精度を得るため、本実施例では４×４画素の中に４つの焦点検出画素が含まれる。本実施例において、第１の撮像素子３００により静止画を撮影する際に、図３Ｂ中のｘ方向に４画素周期で配列された焦点検出画素４０１Ｇ_α、４０１Ｇ_βにより生成される画像に基づいて、撮影レンズ２００の焦点状態が検出される。
【００３８】
続いて図４Ｂを参照して、第２の撮像素子４００の焦点検出画素４０１Ｇ＿α、および、それに隣接する画素４０１Ｂ（撮影画素）の断面構造について説明する。図４Ｂは、第２の撮像素子４００の部分断面図であり、焦点検出画素４０１Ｇ＿αとそれに隣接する画素４０１Ｂの断面構造（図３Ｂ中のＢ−Ｂ断面）を示している。なお、図４Ｂ中の４１０、４１１、４１２＿１、４１２＿２、４２１〜４２６、４３１〜４３３は、それぞれ、図４中の３１０、３１１、３１２＿１、３１２＿２、３２１〜３２６、３３１〜３３３に対応する。また、図４Ｂ中の４４０、４５０＿１、４５０＿２、４６０、４７０＿０〜４７０＿２は、それぞれ、図４Ａ中の３４０、３５０＿１、３５０＿２、３６０、３７０＿０〜３７０＿２に対応する。このように、第２の撮像素子４００の基本構造は第１の撮像素子３００と共通するため、詳細な説明は省略する。
【００３９】
図４Ｂの左側における焦点検出画素４０１Ｇ_αの光電変換部４１２＿１上には、入射光を制限する遮光部４７０＿１、４７０＿２が形成されている。第１の撮像素子３００で静止画を撮影する際に撮影レンズ２００の焦点状態の検出精度を確保するため、焦点検出画素４０１Ｇ_αの光電変換部４１２_１上の遮光部４７０_１、４７０_２による遮光領域は、光電変換領域の半分よりも大きく構成されている。
【００４０】
図５(ｃ)は、焦点検出画素４０１Ｇ_αの撮影レンズ２００の瞳上での受光分布の説明図であり、焦点検出画素４０１Ｇ_αは撮影レンズ２００の瞳上で約１／３の面積を受光するように構成されている。図５（ｃ）において、黒枠５００は撮影レンズ２００の全瞳領域を示し、白黒の濃淡が受光可能な光量を示している。黒枠５００中の白い領域は、光電変換部４１２_１の受光光量が高い領域を示している。また、焦点検出画素４０１Ｇ_αの受光領域の重心Ｇ３は、撮影レンズ２００の光軸から＋ｘ方向に距離ｘｇ２だけ離れた位置にあるように構成されている。
【００４１】
一方、第１の撮像素子３００にて静止画を撮影する際に撮影レンズ２００の焦点状態を検出するための対となる焦点検出画素４０１Ｇ_βの受光領域は、焦点検出画素４０１Ｇ_αの受光領域に対して光軸対称であるように構成されている。図５(ｄ)は、焦点検出画素４０１Ｇ_βの撮影レンズ２００の瞳上での受光分布の説明図であり、焦点検出画素４０１Ｇ_βは撮影レンズ２００の瞳上で約１／３の面積を受光するように構成されている。焦点検出画素４０１Ｇ_βの受光領域の重心Ｇ４は、撮影レンズ２００の光軸から−ｘ方向に距離ｘｇ２だけ離れた位置にあるように構成されている。
【００４２】
このように、撮影レンズ２００の瞳上での焦点検出画素４０１Ｇ_αの受光領域の重心と焦点検出画素４０１Ｇ_βの受光領域との重心との間隔（重心間隔）は長い。このため、いわゆる基線長（第２の基線長）が長くなり、高い焦点検出精度を得ることが可能となる。
【００４３】
また、図４Ｂの右側に示される画素４０１Ｂは、通常撮影時に使用される画素であり、撮影レンズ２００の全瞳領域を受光可能に構成されている。画素４０１Ｂの構造（画素構造）は、基本的に、焦点検出画素４０１Ｇ_αと同様である。ただし画素４０１Ｂにおいて、光電変換部４１２_２の光入射部の周辺部に迷光防止用の遮光部４７０_０が設けられおり、光電変換部４１２_２上には入射光を遮る遮光部は設けられていない。
【００４４】
このように第２の撮像素子４００の第２の撮像画素群は、撮影レンズ２００の瞳の全領域を受光する画素群である。また第２の撮像素子４００の第２の焦点検出画素群は、第１の基線長よりも長い第２の基線長を有し、撮影レンズ２００の瞳の一部の領域を受光する画素群である。
【００４５】
次に、図６Ａを参照して、本実施例における撮像システム１０の動作（撮像装置の制御方法）について説明する。図６Ａは、撮像システム１０の動作を示すフローチャートである。図６Ａの各ステップは、カメラＣＰＵ１５０またはレンズＣＰＵ２５０の指令に基づいて実行される。
【００４６】
まずステップＳ１００において、カメラ本体１００の電源（不図示）がオンすると、ステップＳ１０１において、カメラ本体１００を制御するカメラＣＰＵ１５０は、動画撮影を指示する第１の操作スイッチ１５１の状態を判定する。すなわちカメラＣＰＵ１５０は、撮影モードが動画撮影モード（第１の撮影モード）に設定されているか否かを判定する。ステップＳ１０１にて第１の操作スイッチ１５１がオンになって動画撮影が指示された場合、カメラＣＰＵ１５０は、第１の撮像素子３００を用いて撮影レンズ２００の焦点状態を検出する。このためカメラＣＰＵ１５０は、シャッター駆動回路１５７を介してシャッター機構１０５を開口状態に設定する。
【００４７】
続いてステップＳ１１４において、カメラＣＰＵ１５０は、第１の撮像素子駆動回路１５３を介して第１の撮像素子３００の焦点検出画素３０１Ｇ＿α、３０１Ｇ＿β（ＡＦ画素）を制御する。そしてステップＳ１１５において、カメラＣＰＵ１５０は、第１の撮像素子３００の焦点検出画素３０１Ｇ＿α、３０１Ｇ＿βの画像信号（ＡＦ信号）を読み出す。またステップＳ１１６において、カメラＣＰＵ１５０は、撮影レンズ２００の焦点状態を検出してデフォーカス量を算出する。
【００４８】
続いてステップＳ１１７において、カメラＣＰＵ１５０は、撮影レンズ２００が合焦状態であるか否かを判定する。撮影レンズ２００が合焦していない場合、ステップＳ１１８において、カメラＣＰＵ１５０は、レンズ駆動を行う。より具体的には、カメラＣＰＵ１５０は、ステップＳ１１６にて算出されたデフォーカス量をレンズＣＰＵ２５０に送信する。そしてレンズＣＰＵ２５０は、デフォーカス量をレンズ駆動量に変換し、フォーカスレンズ駆動回路２５１を介してレンズ群２０３を所望の方向に駆動する（レンズ駆動）。
【００４９】
ステップＳ１１９において、カメラＣＰＵ１５０は、撮影レンズ２００の焦点調節を行うとともに、第２の撮像素子駆動回路１５４を介して第２の撮像素子４００を用いて画像（動画）を撮影する。なお、第２の撮像素子４００から通常の画像を読み出す方法については後述する。第２の撮像素子４００を用いて撮影された画像は、画像処理回路１５９で表示用画像に処理される。そしてステップＳ１２０において、第１の液晶表示素子駆動回路１５５および第２の液晶表示素子駆動回路１５６を介して、第１の液晶表示素子１０２および第２の液晶表示素子１０３に表示される。続いてステップＳ１２１において、画像処理回路１５９は、撮影画像を記録用画像に処理する。そしてステップＳ１２２において、カメラＣＰＵ１５０は、記録用画像をメモリ回路１５８に記録する。なお、記録用画像は、内部メモリまたは取り外し可能な記録メディアに記録される。そして、引き続きカメラＣＰＵ１５０は、動画撮影を指示する第１の操作スイッチ１５１の状態を判定し、第１の操作スイッチ１５１がオン状態の場合、動画撮影の一連のシーケンス（ステップＳ１１４〜Ｓ１２２）を繰り返す。
【００５０】
このように本実施例の撮像システム１０は、第２の撮像素子４００による動画撮影中に第１の撮像素子３００を用いて撮影レンズ２００の焦点状態を検出し続ける。このため、移動被写体などに高速に追従可能な焦点調節が可能である。
【００５１】
一方、ステップＳ１０１にて動画撮影を指示する第１の操作スイッチ１５１がオフ状態の場合、カメラＣＰＵ１５０は、撮影モードが静止画撮影モード（第２の撮影モード）に設定されていると判定する。そしてカメラＣＰＵ１５０は、第２の撮像素子４００を用いて被写体光を受光し、撮影レンズ２００の焦点状態を検出するための準備を行う。続いてステップＳ１０２において、カメラＣＰＵ１５０は、第２の撮像素子駆動回路１５４を介して第２の撮像素子４００の焦点検出画素４０１Ｇ＿α、４０１Ｇ＿β（ＡＦ画素）を制御する。
【００５２】
続いてステップＳ１０３において、カメラＣＰＵ１５０は、静止画撮影を指示する第２の操作スイッチ１５２の状態を判定する。第２の操作スイッチ１５２により静止画撮影の前段操作（ＳＷ−１）が実行されていない場合、カメラＣＰＵ１５０は待機する（ステップＳ１０１に戻る）。一方、第２の操作スイッチ１５２により静止画撮影の前段操作（ＳＷ−１）が実行されると、ステップＳ１０４において、カメラＣＰＵ１５０は、第２の撮像素子４００の焦点検出画素４０１Ｇ＿α、４０１Ｇ＿βの画像信号（ＡＦ信号）を読み出す。そしてステップＳ１０５において、カメラＣＰＵ１５０は、撮影レンズ２００の焦点状態を検出し、デフォーカス量を算出する。なお、第２の撮像素子４００から焦点検出画素４０１Ｇ＿α、４０１Ｇ＿βの画像信号を読み出す方法についは後述する。
【００５３】
続いてステップＳ１０６において、カメラＣＰＵ１５０は、撮影レンズ２００が合焦状態であるか否かを判定する。撮影レンズ２００が合焦状態でない場合、ステップＳ１０７においてカメラＣＰＵ１５０はレンズ駆動を行う。より具体的には、カメラＣＰＵ１５０は、ステップＳ１０５にて算出されたデフォーカス量をレンズＣＰＵ２５０に送信する。そしてレンズＣＰＵ２５０は、デフォーカス量をレンズ駆動量に変換し、フォーカスレンズ駆動回路２５１を介してレンズ群２０３を所望の方向に駆動する。
【００５４】
続いてステップＳ１０８において、カメラＣＰＵ１５０は、静止画撮影を指示する第２の操作スイッチ１５２の状態を判定する。第２の操作スイッチ１５２により静止画撮影の後段操作（ＳＷ−２）が実行されていない場合、カメラＣＰＵ１５０は待機する（ステップＳ１０１に戻る）。一方、第２の操作スイッチ１５２により静止画撮影のため後段操作（ＳＷ−２）が実行された場合、ステップＳ１０９において、カメラＣＰＵ１５０は、第１の撮像素子駆動回路１５３を介して第１の撮像素子３００を駆動することにより被写体の撮影を行う。このときカメラＣＰＵ１５０は、第１の撮像素子３００の露光時間が所定時間となるように、シャッター駆動回路１５７を介してシャッター機構１０５を開口制御する。
【００５５】
第１の撮像素子３００を用いて撮影された画像は、画像処理回路１５９で表示用画像に処理される。そしてステップＳ１１０において、表示用画像は、第１の液晶表示素子駆動回路１５５および第２の液晶表示素子駆動回路１５６を介して第１の液晶表示素子１０２および第２の液晶表示素子１０３に表示される。
【００５６】
続いてステップＳ２００において、画像処理回路１５９は、撮影画像を記録用画像に処理される。ここで、図６Ｂを参照して、ステップＳ２００の画像処理について説明する。図６Ｂは、画像処理回路１５９の動作、すなわち、静止画撮影時の焦点検出画素から得られた画像信号に対する画像処理（ステップＳ２００）を示すフローチャートである。図６Ｂの各ステップは、主に、カメラＣＰＵ１５０の指令に基づいて画像処理回路１５９により実行される。
【００５７】
まずステップＳ２０１において、カメラＣＰＵ１５０は、撮影画像を複数の領域に分割し、複数の分割領域の各領域に対して合焦状態であるか非合焦状態であるかを判定する。本実施例において、撮影画像の各領域が合焦状態であるか非合焦状態であるかは、第２の撮像素子４００の焦点検出画素の画像信号（ＡＦ信号）を用いて判定することができる。または、第１の撮像素子３００にて撮影された画像のコントラストから判定してもよい。
【００５８】
ステップＳ２０１にて着目領域が合焦状態である場合、ステップＳ２０３に進む。ステップＳ２０３において、画像処理回路１５９は、焦点検出画素３０１Ｇ_α、３０１Ｇ_βの撮影レンズ２００の瞳上での受光面積を考慮して、受光領域がけられている分を光量補正し（けられ補正処理を行い）、通常の画像信号として処理する。
【００５９】
一方、着目領域が非合焦状態である場合、ステップＳ２０２に進む。このとき、焦点検出画素３０１Ｇ_α、３０１Ｇ_βの画像信号（ＡＦ信号）を補正して画像処理を行うと、生成された画像は、焦点検出画素の撮影レンズ２００の瞳上での受光分布形状が反映された画像となり、画像のぼけの状態が不自然になる。そこで本実施例では、注目領域が非合焦状態である場合、画像処理回路１５９は、焦点検出画素３０１Ｇ_α、３０１Ｇ_βの各々の周辺、例えば上下左右に位置する画素３０１Ｇ（通常画素）を加算平均し、通常の画像信号として処理する。その結果、撮影画像がぼけた領域においても焦点検出画素による画像の劣化を防止することができる。
【００６０】
このように、カメラ本体１００は、好ましくは、第２の画像の画像処理を行う画像処理回路１５９を有する。そして画像処理回路１５９は、カメラＣＰＵ１５０による合焦判定結果に応じて、画像処理を変更する。具体的には、画像処理回路１５９は、カメラＣＰＵ１５０が合焦状態であると判定した場合、焦点検出画素群（第１の焦点検出画素群）からの信号に対して、けられ補正処理を行う。一方、カメラＣＰＵ１５０が非合焦状態であると判定した場合、焦点検出画素群の周辺画素（周辺撮影画素）の加算平均処理を行う。
【００６１】
ステップＳ２０４において画像処理のステップＳ２００が終了すると、図６ＡのステップＳ１１２に進む。ステップＳ１１２において、画像処理回路１５９により所定の方法で画像処理された画像は、メモリ回路１５８に記録される。ここで、画像は、内部メモリまたは取り外し可能な記録メディアに記録される。そしてステップＳ１１３において、一連のカメラ撮影動作を終了する。
【００６２】
このように、カメラＣＰＵ１５０（制御手段）は、撮影モードが第１の撮影モード（動画撮影モード）に設定されている場合、第１の撮像素子３００を用いて焦点検出を行い、第２の撮像素子４００を用いて画像（第１の画像）を生成する。またカメラＣＰＵ１５０は、撮影モードが第２の撮影モード（静止画撮影モード）に設定されている場合、第２の撮像素子４００を用いて焦点検出を行い、第１の撮像素子３００を用いて画像（第２の画像）を生成する。本実施例によれば、第１の撮像素子３００による静止画撮影準備中に第２の撮像素子４００を用いて撮影レンズ２００の焦点状態を検出し続ける。このため、移動被写体などに高速に追従可能な焦点調節が可能となる。
【００６３】
次に、図７、図８Ａ、および図８Ｂを参照して、本実施例における第２の撮像素子４００の画像信号（ＡＦ信号）の読み出し方法について説明する。図７は、第２の撮像素子４００の回路構成図である。図７は、図３Ｂの第２の撮像素子４００の平面図に示される２×４画素分の回路構成を示している。図７において、１ライン目の左側の画素、２ライン目の右側の画素は焦点検出画素を示し、その他の画素は通常画素を示している。
【００６４】
図７の回路構成図において、４８０は転送スイッチＭＯＳトランジスタである。４８１は、フローティングディフュージョン部（ＦＤ部）などを所定電位にリセットするリセット用ＭＯＳトランジスタである。４８２は、転送スイッチＭＯＳトランジスタ４８０により転送された電荷に基づく増幅信号を得るためのソースフォロワアンプＭＯＳトランジスタである。４８３は、ソースフォロワアンプＭＯＳトランジスタ４８２で得られる増幅信号の読み出し対象の画素を選択する水平選択スイッチＭＯＳトランジスタである。４８４は、ソースフォロワアンプＭＯＳトランジスタ４８２とともにソースフォロワを構成する負荷ＭＯＳトランジスタであり、制御線φＬにより制御される。４８５は画素の暗出力を転送する暗出力転送ＭＯＳトランジスタ、４８６は画素の明出力を転送する明出力転送ＭＯＳトランジスタである。４８７は暗出力転送ＭＯＳトランジスタ４８５により転送された暗出力を蓄積する暗出力蓄積容量（ＣＴＮ）、４８８は明出力転送ＭＯＳトランジスタ４８６により転送された明出力を蓄積する明出力蓄積容量（ＣＴＳ）である。４８９は、暗出力蓄積容量４８７および明出力蓄積容量４８８に蓄積されている各出力を水平出力線へ転送する水平転送ＭＯＳトランジスタである。４８９は、水平出力線を所定電位にリセットする水平出力線リセットＭＯＳトランジスタである。４９１は、水平出力線相互に転送された信号の差分を増幅して出力する差動出力アンプである。４９２は、水平転送ＭＯＳトランジスタ４８９のオン／オフを制御する水平走査回路である。４９３は、転送スイッチＭＯＳトランジスタ４８０などのオン／オフを制御する垂直走査回路である。
【００６５】
本実施例の第２の撮像素子４００は、通常画素の転送スイッチＭＯＳトランジスタ４８０を制御する制御線φＴｘ、および、焦点検出画素の転送スイッチＭＯＳトランジスタ４８０＿ａｆを制御する制御線φＴａｆを有する。また、奇数ラインと偶数ラインとで、水平方向（ｘ方向）の同じ場所に位置する画素の光電変換部４１２からの信号は、共通のＦＤ部に転送されるように構成されている。
【００６６】
図８Ａおよび図８Ｂは、図７に示される第２の撮像素子４００の回路の動作を示すタイミングチャートである。図８Ａは通常の撮影画像を取得する場合のタイミングチャート、図８Ｂは焦点検出用の画像を取得する場合のタイミングチャートをそれぞれ示している。
【００６７】
図８Ａを参照して、通常の撮影画像を読み出す際の具体的な動作について説明する。まずカメラＣＰＵ１５０（第２の撮像素子駆動回路１５４）は、垂直走査回路４９３からのタイミング出力に応じて、制御パルスΦＳ０をハイレベルに切り換える。これにより、水平選択スイッチＭＯＳトランジスタ４８３はオンになり、最初の奇数ラインおよび偶数ラインの画素部が選択される。続いてカメラＣＰＵ１５０は、制御パルスΦＲ０をローレベルに切り換え、ＦＤ部のリセットを止めてＦＤ部をフローティング状態にする。これにより、ソースフォロワアンプＭＯＳトランジスタ４８２のゲート−ソース間をスルーとしてから、所定時間後に、制御パルスΦＴＮを一時的にハイレベルに切り換え、ＦＤ部の暗電圧をソースフォロワ動作で暗出力蓄積容量４８７に出力する。
【００６８】
次に、最初の奇数ラインの通常画素の光電変換部４１２からの電荷の出力を行うため、制御パルスΦＴＸｏ０を一時的にハイレベルに切り換え、転送スイッチＭＯＳトランジスタ４８０を導通する。このとき、図７において、最初の奇数ラインの右側の画素の光電変換部４１２＿２で変換された電荷は、ＦＤ部に転送される。光電変換部４１２＿２からの電荷がＦＤ部に転送されることにより、ＦＤ部の電位が光に応じて変化する。このとき、ソースフォロワアンプＭＯＳトランジスタ４８２がフローティング状態であるため、ＦＤ部の電位を、制御パルスΦＴＳを一時的にハイレベルに切り換えることにより、明出力蓄積容量４８８に出力する。この時点で、最初の奇数ラインの通常画素の暗出力および明出力は、それぞれ、暗出力蓄積容量４８７および明出力蓄積容量４８８に蓄積されている。更に、制御パルスΦＨＣを一時的にハイレベルに切り換え、水平出力線リセットＭＯＳトランジスタ４９０を導通して水平出力線をリセットする。
【００６９】
そして、水平転送期間において水平走査回路４９２からの水平転送ＭＯＳトランジスタ４８９への走査タイミング信号により、水平出力線に最初の奇数ラインの通常画素の暗出力と明出力とが出力される。このとき、暗出力蓄積容量４８７および明出力蓄積容量４８８からの信号を、差動増幅器４９１により差動増幅して電圧Ｖｏｕｔを出力するため、画素のランダムノイズや固定パターンノイズを除去したＳ／Ｎの良好な信号が得られる。
【００７０】
次に、カメラＣＰＵ１５０は、制御パルスΦＲ０を一旦ハイレベルに切り換え、最初の偶数ラインの信号を読み出す。まず、制御パルスΦＲ０をローレベルに切り換え、ＦＤ部のリセットを止めＦＤ部をフローティング状態とする。これにより、ソースフォロワアンプＭＯＳトランジスタ４８２のゲート−ソース間をスルーとしてから、所定時間後に、制御パルスΦＴＮを一時的にハイレベルに切り換え、ＦＤ部の暗電圧をソースフォロワ動作で暗出力蓄積容量４８７に出力する。
【００７１】
次に、最初の偶数ラインの通常画素の光電変換部４１２からの電荷の出力を行うため、制御パルスΦＴＸｅ０を一時的にハイレベルに切り換え、転送スイッチＭＯＳトランジスタ４８０を導通する。このとき、図７において、最初の偶数ラインの左側の画素の光電変換部４１２＿１で変換された電荷は、ＦＤ部に転送される。光電変換部４１２＿１からの電荷がＦＤ部に転送されることにより、ＦＤ部の電位が光に応じて変化する。このとき、ソースフォロワアンプＭＯＳトランジスタ４８２がフローティング状態であるため、ＦＤ部の電位を、制御パルスΦＴＳを一時的にハイレベルに切り換えることにより、明出力蓄積容量４８８に出力する。
【００７２】
この時点で、最初の偶数ラインの通常画素の暗出力および明出力は、それぞれ、暗出力蓄積容量４８７および明出力蓄積容量４８８に蓄積されている。更に、制御パルスΦＨＣを一時的にハイレベルに切り換え、水平出力線リセットＭＯＳトランジスタ４９０を導通して、水平出力線をリセットする。そして、水平転送期間において水平走査回路４９２からの水平転送ＭＯＳトランジスタ４８９への走査タイミング信号により、水平出力線に最初の奇数ラインの通常画素の暗出力と明出力とが出力される。
【００７３】
このとき、暗出力蓄積容量４８７および明出力蓄積容量４８８からの信号を差動増幅器４９１により差動増幅して電圧Ｖｏｕｔが出力される。このため、画素のランダムノイズや固定パターンノイズを除去したＳ／Ｎの良好な信号が得られる。同様にして、２番目以降の奇数ラインと偶数ラインの通常画素の信号も順次読み出され、全ての通常画素の信号が読み出される。
【００７４】
次に、図８Ｂを参照して、第２の撮像素子４００における焦点検出画素４０１Ｇ＿α、４０１Ｇ＿βの画像信号の読み出し方法について説明する。第２の撮像素子４００は、４×４画素に４つの焦点検出画素を有し、４×４画素中において焦点検出画素は水平方向（ｘ方向）に重ならないように配列されている。このため、焦点検出画素を読み出す場合、４ラインの焦点検出画素を同時に読み出すように構成されている。その結果、焦点検出画素の読み出し速度が速くなり、焦点検出スピードも速くなる。
【００７５】
まずカメラＣＰＵ１５０は、垂直走査回路４９３からのタイミング出力に応じて、制御パルスΦＳ０をハイレベルに切り換え、水平選択スイッチＭＯＳトランジスタ４８３をオンして、最初の奇数ラインと偶数ラインの画素部を選択する。続いて、制御パルスΦＲ０をローレベルに切り換え、ＦＤ部のリセットを止めＦＤ部をフローティング状態とする。これにより、ソースフォロワアンプＭＯＳトランジスタ４８２のゲート−ソース間をスルーとしてから、所定時間後に、制御パルスΦＴＮを一時的にハイレベルに切り換え、ＦＤ部の暗電圧をソースフォロワ動作で暗出力蓄積容量４８７に出力する。
【００７６】
次に、最初の４ラインの焦点検出画素の光電変換部４１２からの電荷の出力を行うため、制御パルスΦＴａｆｏ０、ΦＴａｆｅ０、ΦＴａｆｏ１、ΦＴａｆｅ１を一時的にハイレベルに切り換え、転送スイッチＭＯＳトランジスタ４８０を導通する。このとき、図７において、最初の奇数ラインの左側の焦点検出画素の光電変換部４１２＿１と、最初の偶数ラインの右側の焦点検出画素の光電変換部４１２＿２とで変換された電荷は、ＦＤ部に転送される。図７には、２番目の奇数ラインと偶数ラインの焦点検出画素は示されていないが、同様に光電変換部４１２で変換された電荷はＦＤ部に転送される。
【００７７】
光電変換部４１２からの電荷がＦＤ部に転送されることにより、ＦＤ部の電位が光に応じて変化する。このとき、ソースフォロワアンプＭＯＳトランジスタ４８２がフローティング状態であるため、ＦＤ部の電位を、制御パルスΦＴＳを一時的にハイレベルに切り換えることにより、明出力蓄積容量４８８に出力する。
【００７８】
この時点で、最初の４ラインの焦点検出画素の暗出力および明出力は、それぞれ、暗出力蓄積容量４８７および明出力蓄積容量４８８に蓄積されている。更に、制御パルスΦＨＣを一時的にハイレベルに切り換え、水平出力線リセットＭＯＳトランジスタ４９０を導通して水平出力線をリセットする。そして、水平転送期間において、水平走査回路４９２からの水平転送ＭＯＳトランジスタ４８９への走査タイミング信号により、水平出力線に最初の４ラインの焦点検出画素の暗出力と明出力とが出力される。このとき、暗出力蓄積容量４８７および明出力蓄積容量４８８からの信号を差動増幅器４９１により差動増幅し、電圧Ｖｏｕｔが出力される。このため、画素のランダムノイズや固定パターンノイズを除去したＳ／Ｎの良好な焦点検出用画像信号が得られる。
【００７９】
以上のように、本実施例では、４ラインの焦点検出画素群の画像信号を同時に読み出すように構成されているため、焦点検出の高速化を図ることができる。また本実施例では、第１の撮像素子３００で静止画を撮影する際には通常画素（撮影画素）および焦点検出画素の両方を読み出すように構成している。
【００８０】
また本実施例において、ハーフミラーで光路分割を行い、動画撮影時に撮影レンズの焦点状態を検出する第１の撮像素子と静止画撮影時に撮影レンズの焦点状態を検出する第２の撮像素子とを有する撮像装置について説明している。本実施例では、静止画を撮影する第１の光学系とその予定結像面に配設される第１の撮像素子と動画を撮影する第２の光学系とその予定結像面に配設される第２の撮像素子とを有する撮像装置を適用することもできる。このような撮像装置において、第１の撮像素子で第２の光学系の焦点検出を行い第２の撮像素子で第１の光学系の焦点検出を行うように構成してもよい。
【００８１】
［その他の実施形態］
本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。すなわち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウエア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。この場合、撮像装置の制御方法の手順が記述されたコンピュータで実行可能なプログラムおよびそのプログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成する。
【００８２】
本実施例によれば、動画や静止画を撮影する際において、撮影レンズの焦点状態を高速に検出するとともに、撮影画像の画質の劣化を防止することができる。このため本実施例によれば、高速に焦点検出可能であって、かつ、画質の劣化を低減可能な撮像装置、撮像システム、撮像装置の制御方法、プログラム、および、記憶媒体を提供することができる。
【００８３】
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】
【００８４】
１００  カメラ本体
１５０  カメラＣＰＵ
３００  第１の撮像素子
４００  第２の撮像素子
【図８Ａ】
2015034917.tif 000003
【図８Ｂ】
2015034917.tif 000004
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2015034917.tif 000008
【図４Ａ】
2015034917.tif 000009
【図４Ｂ】
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【図５】
2015034917.tif 000011
【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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