(57)【要約】【課題】高精度な焦点検出を行いつつ消費電力を低減させた撮像装置を提供する。【解決手段】撮像装置は、光学像を光電変換する撮像素子と、撮像素子の第１の領域および第２の領域から得られた像信号に基づいて画像を生成する画像処理手段と、撮像素子の第１の領域から得られた像信号に基づいて位相差方式による焦点検出を行う焦点検出手段と、第１のモードで第１の領域から得られる像信号を読み出し、第１のモードとは異なる第２のモードで第２の領域から得られる像信号を読み出すように制御する制御手段とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学像を光電変換する撮像素子と、
前記撮像素子の第１の領域および第２の領域から得られた像信号に基づいて画像を生成する画像処理手段と、
前記撮像素子の前記第１の領域から得られた像信号に基づいて、位相差方式による焦点検出を行う焦点検出手段と、
第１のモードで前記第１の領域から得られる像信号を読み出し、該第１のモードとは異なる第２のモードで前記第２の領域から得られる像信号を読み出すように制御する制御手段と、を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記第２のモードで制御される場合の消費電力は、前記第１のモードで制御される場合の消費電力よりも低い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のモードは、前記撮像素子の前記第１の領域における一部の画素から前記像信号を読み出すモードであり、
前記第２のモードは、前記撮像素子の前記第２の領域における一部の画素から前記像信号を読み出すモードであり、
前記第２のモードで読み出される画素の間引き率は、前記第１のモードで読み出される画素の間引き率よりも大きいことを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第１のモードは、前記撮像素子の前記第１の領域における全ての画素から前記像信号を読み出すモードであり、
前記第２のモードは、前記撮像素子の前記第２の領域における一部の画素から前記像信号を読み出すモードであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記焦点検出の実行中において、前記第１の領域の画素に対して前記第１のモードで前記像信号を読み出し、前記第２の領域の画素に対して前記第２のモードで前記像信号を読み出す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】
前記制御手段は、前記焦点検出の実行中でない場合、前記第１の領域および前記第２の領域の画素に対して前記第２のモードで前記像信号を読み出すことを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記画像の記録中において、前記第１の領域および前記第２の領域の画素に対して前記第１のモードで前記像信号を読み出す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】
前記制御手段は、前記第２のモードにおいて、前記第２の領域の画素のうち瞳分割画素の一方のみを読み出すように制御することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項９】
ユーザによる指示を判定可能なタッチパネルを更に有し、
前記制御手段は、前記タッチパネルを介して指示された位置に基づいて、前記第１の領域および前記第２の領域を設定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】
被写体を検出する被写体検出手段を更に有し、
前記制御手段は、前記被写体検出手段により検出された前記被写体の位置に基づいて、前記第１の領域および前記第２の領域を設定することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、表示部の画素数に基づいて、前記第１の領域および前記第２の領域を設定す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】
撮像光学系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】
撮像素子を用いて光学像を光電変換するステップと、
前記撮像素子の第１の領域および第２の領域から得られた像信号に基づいて画像を生成するステップと、
前記撮像素子の前記第１の領域から得られた像信号に基づいて、位相差方式による焦点検出を行うステップと、
第１のモードで前記第１の領域から得られる像信号を読み出し、該第１のモードとは異なる第２のモードで前記第２の領域から得られる像信号を読み出すようにステップと、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】
前記第１のモードは、前記撮像素子の前記第１の領域における全ての画素から前記像信号を読み出すモードであり、
前記第２のモードは、前記撮像素子の前記第２の領域における一部の画素から前記像信号を読み出すモードであることを特徴とする請求項１３に記載の撮像装置の制御方法。
【請求項１５】
請求項１３または１４に記載の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。
【請求項１６】
コンピュータに、請求項１３または１４に記載の撮像装置の制御方法の各工程を実行させるためのプログラムが記憶されたコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焦点検出画素を備えた撮像素子を用いて焦点検出を行う撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、撮像装置の高解像度化に伴い、撮像素子の画素数は増加している。例えば、ＨＤの解像度は、主に横１９２０画素、縦１０８０画素（１９２０×１０８０画素）であるが、４ｋ２ｋと呼ばれる次の世代として考えられているモニタの解像度は、３８４０×２１６０画素とＨＤの４倍の画素数である。また、デジタルシネマで策定されている規格は、４０９６×２１６０画素で、４ｋ２ｋよりも画素数が多い。また、４ｋ２ｋよりもさらに次の世代として、８ｋ４ｋと呼ばれる規格も考えられており、７６８０×４３２０画素を有する。
【０００３】
一方、撮像素子に焦点検出画素を備えた撮像素子を用いた撮像面位相差方式による焦点検出が可能な撮像装置が知られている。特許文献１には、撮影レンズ（撮影光学系）の射出瞳における一対の瞳領域を通過した光束のそれぞれを受光する一対の画素を用いて、撮像面位相差方式による焦点検出信号を生成する撮像装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−２６７２１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の撮像素子を高解像度の撮像装置に採用しようとすると、撮像素子の画素数が増加する結果、撮像素子の消費電力および撮像装置の画像処理に伴う消費電力も増加してしまう。一方、撮像素子の画素領域に対して均一に間引き処理を行うと、高精度な焦点検出を行うことができない。
【０００６】
そこで本発明は、高精度な焦点検出を行いつつ消費電力を低減させた撮像装置、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】
【０００７】
本発明の一側面としての撮像装置は、光学像を光電変換する撮像素子と、前記撮像素子の第１の領域および第２の領域から得られた像信号に基づいて画像を生成する画像処理手段と、前記撮像素子の前記第１の領域から得られた像信号に基づいて、位相差方式による焦点検出を行う焦点検出手段と、第１のモードで前記第１の領域から得られる像信号を読み出し、該第１のモードとは異なる第２のモードで前記第２の領域から得られる像信号を読み出すように制御する制御手段とを有する。
【０００８】
本発明の他の側面としての撮像システムは、撮像光学系を備えたレンズ装置と、前記撮像装置とを有する。
【０００９】
本発明の他の側面としての撮像装置の制御方法は、撮像素子を用いて光学像を光電変換するステップと、前記撮像素子の第１の領域および第２の領域から得られた像信号に基づいて画像を生成するステップと、前記撮像素子の前記第１の領域から得られた像信号に基づいて、位相差方式による焦点検出を行うステップと、第１のモードで前記第１の領域から得られる像信号を読み出し、該第１のモードとは異なる第２のモードで前記第２の領域から得られる像信号を読み出すようにステップとを有する。
【００１０】
本発明の他の側面としてのプログラムは、前記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である。
【００１１】
本発明の他の側面としての記憶媒体は、コンピュータに、前記撮像装置の制御方法の各工程を実行させるためのプログラムが記憶されたコンピュータが読み取り可能な記憶媒体である。
【００１２】
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】
【００１３】
本発明によれば、高精度な焦点検出を行いつつ消費電力を低減させた撮像装置、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】
【００１４】
【図１】各実施例における撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】各実施例における撮像素子の構成を示すブロック図である。
【図３】各実施例における画像（撮像素子の画素）の構成図である。
【図４】各実施例における撮像装置の制御方法を示すフローチャートである。
【図５】実施例２における全画素読み出し領域の設定を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
【実施例１】
【００１６】
まず、図１を参照して、本発明の実施例１における撮像装置の概略構成について説明する。図１は、本実施例における撮像装置１００の構成を示すブロック図である。
【００１７】
図１において、光学レンズ１０１（撮像光学系）は、被写体の光を取り込み、ピント合わせのためのフォーカス機構、光量や被写界深度を調節する絞り機構、および、焦点距離を変化させるズーム機構などを備えて構成される。ただし、光学レンズ１０１が単焦点レンズである場合、ズーム機構を設ける必要はない。また、光学レンズ１０１がパンフォーカスレンズである場合、フォーカスは無限遠の１点のみであるため、フォーカス機構を設ける必要はない。光学レンズ１０１のコストを低減させるため、絞り位置を１点に設定して光量を調整するＮＤフィルタで代用してもよい。本実施例において、光学レンズ１０１は、撮像素子１０２に光を結像して入光させる全てのレンズを指す。
【００１８】
撮像素子１０２は、光学レンズ１０１から入射光（被写体像、光学像）を受け、その入射光を電気信号（アナログ信号）へ変換する。すなわち撮像素子１０２は、光学レンズ１０１を介して光学像を光電変換する。撮像素子１０２は、ＣＣＤイメージセンサ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳイメージセンサなどを備えて構成される。撮像素子１０２から出力される映像信号（像信号）として、光電変換により生成されたアナログ信号が直接出力される。ただし本実施例はこれに限定されるものではない。撮像素子１０２は、例えば、撮像素子１０２の内部でＡＤ（アナログデジタル）変換処理を行い、ＬＶＤＳ（Ｌｏｗ  ｖｏｌｔａｇｅ  ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）などのデジタルデータ（像信号）を出力するように構成してもよい。
【００１９】
続いて、図２（ａ）〜（ｃ）を参照して、本実施例における撮像素子１０２の構成について説明する。図２（ａ）は、撮像素子１０２の構成を示すブロック図である。図２（ａ）において、ＴＧ２０１は、撮像装置１００の全体の駆動を制御するタイミングジェネレータである。画素部２０２は、光を電気信号に変換するフォトダイオード、および、フローティングディヒュージョンアンプ（Ｆｌｏａｔｉｎｇ  ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ  ａｍｐｌｉｆｅｒ）を有し、各画素を列単位で後段の列ＡＤＣ２０３へ伝送する。
【００２０】
列ＡＤＣ２０３は、画素部２０２から出力された各画素の映像信号（アナログ信号）をＡＤ変換してデジタル信号を出力する。ＨＳＲ２０４（水平シフトレジスタ）は、列ＡＤＣ２０３からの各画素のデジタル信号を１行ごとにＰ／Ｓ２０５（パラレル・シリアル変換回路）へ転送する回路である。Ｐ／Ｓ２０５は、デジタル信号を出力方式として用いられるＬＶＤＳに変換する回路である。ＬＶＤＳ２０６は、Ｐ／Ｓ２０５で変換されたシリアル信号を出力するドライブ回路である。
【００２１】
続いて、図２（ｂ）を参照して、画素部２０２の構造について説明する。図２（ｂ）は、画素部２０２の断面構造の模式図である。マイクロレンズ３０１は、撮像素子１０２に照射した光を効率的にフォトダイオードに入射させるために設けられている。集光率を向上させることにより、撮像素子１０２の感度を高めることができる。カラーフィルタ３０２は、入射光をＲ、Ｇ、Ｂなどの３組または４組の色に分光する。カラーフィルタ３０２は、例えばベイヤー配列と呼ばれるカラーフィルタ構造を有する。
【００２２】
インナーレンズ３０３は、層内レンズとも呼ばれ、マイクロレンズ３０１とフォトダイオード３０４との間に設けられている。通常、インナーレンズ３０３を導入することにより、画素縮小化に寄与し、絞りのＦ値が小さく入射角度が厳しい光線に対しても感度を向上させることができる。
【００２３】
フォトダイオード３０４は、入射光（光学像）を電子（電気信号）に変換する光電変換を行う領域である。通常、１つのマイクロレンズ３０１やカラーフィルタ３０２に対して１つのフォトダイオードが設けられるが、本実施例の撮像装置１００においては、１つのマイクロレンズ３０１に対して複数（２つ以上）のフォトダイオード３０４が設けられている。このような構造を瞳分割構造と呼び、このような構造を有する画素を瞳分割画素という。このような構造においては、１つのマイクロレンズに対して、フォトダイオード３０４から出力される信号を読み出す複数の回路（２つ以上の回路）が必要となる。これは、従来技術で述べた撮像面位相差検出方式を実現するための一つの手法であって、２つのフォトダイオード３０４から読み出された映像信号を比較することにより、位相差検出が行われる。
【００２４】
続いて図２（ｃ）を参照して、撮像素子１０２の複数の画素（瞳分割画素）の配列について説明する。図２（ｃ）は、瞳分割画素を撮像素子１０２の上面側から見た模式図であり、ベイヤー配列の撮像素子１０２を左右に瞳分割する構成を示している。このため、例えばＲ画素に関して、２つの画素Ｒ１Ｌ、Ｒ１Ｒを有する。以降、Ｌ（左側）のみ、またはＲ（右側）のみのいずれか一方を片目、ＬおよびＲを合わせて両目という。
【００２５】
フォトダイオード３０４の任意の画素に関する回路（内部回路）をパワーダウンさせることにより、撮像装置１００の消費電力を低減することができる。例えば、画素部２０２の垂直読み出し線の回路および列ＡＤＣ２０３などの回路は、信号の読み出し対象でない画素に対しては必要ない。このため、これらの回路をパワーダウンさせることにより、撮像装置１００の消費電力を低減することができる。
【００２６】
図１において、映像分配器１０３は、撮像素子１０２からの映像信号（像信号）を複数の要素に分配する。記録媒体１０４は、映像分配器１０３から分配されたフルサイズの映像信号を記憶する。映像圧縮部１０５は、映像分配器１０３から分配されたフルサイズの映像信号について、映像信号の全体を加算または間引くなどのシュリンク処理（縮小処理）を行う。このシュリンク処理により、後述の縮小画像補正手段１０６でリアルタイムにＦＰＮ補正を行うことが可能な画素数まで映像（画像）が縮小される。
【００２７】
縮小画像補正手段１０６は、映像圧縮部１０５でシュリンクされた映像信号に関して、撮像素子１０２のＦＰＮ補正などをリアルタイムに行う。ＦＰＮ補正とは、映像信号の黒レベルを決定するＯＢクランプ、固定パターンノイズ（ＦＰＮ）、感度不均一性による縦線ノイズ（ＰＲＮＵ）、暗電流不均一性によるノイズ（ＤＳＮＵ）、および、画素欠陥による点キズなどの補正などの全ての総称である。また、縮小画像補正手段１０６により行われるＦＰＮ補正は、前記の各補正に加えて、撮像素子１０２に固有の要素に対してリアルタイムに補正を行う処理の全てを含む。
【００２８】
現像処理部１０７は、撮像装置１００の各種の画像処理を行う画像処理手段である。現像処理部１０７は、例えば、ノイズリダクション、ガンマ補正、ニー、デジタルゲイン、および、キズ補正などの各種の現像処理（画像処理）を行う。また現像処理部１０７には、各補正や画像処理に必要な設定値を記憶する記憶回路が設けられている。後述のように、現像処理部１０７は、撮像素子１０２の第１の領域（全画素読み出し領域）および第２の領域（間引き読み出し領域）から得られた像信号に基づいて画像を生成する。
【００２９】
表示部１０８は、現像処理部１０７からの得られた画像を表示するように構成されており、例えば、撮像装置１００に付属する液晶モニタやビューファインダである。撮像装置１００のユーザは、表示部１０８を通じて、画角や露出などを確認する。
【００３０】
詳細評価値生成手段１０９は、映像分配器１０３から分配されたフルサイズの映像信号を用いて、露出やフォーカス、手ぶれ補正などの信号の評価値を算出（生成）する。その際、詳細評価値生成手段１０９は、縮小画像補正手段１０６で検出されたＦＰＮ情報や点キズのアドレス情報を受信し、そのアドレス情報をフルサイズのアドレス情報へ変換する。そして詳細評価値生成手段１０９は、ＦＰＮや点キズである可能性のあるアドレス（の画素）を、評価値の生成を行うために用いられるアドレス（の画素）から除外する。
【００３１】
撮像素子制御部１１０およびレンズ制御部１１１は、詳細評価値生成手段１０９から得られた露出やフォーカス、手ぶれ補正などの情報に基づいて、映像（画像）の記録に最適な状態になるように、撮像素子１０２および光学レンズ１０１をそれぞれ制御する。詳細評価値生成手段１０９、評価値生成手段１１２、および、レンズ制御部１１１により、撮像素子１０２の第１の領域から得られた像信号に基づいて位相差方式（撮像面位相差方式）による焦点検出を行う焦点検出手段が構成される。また、詳細評価値生成手段１０９、評価値生成手段１１２、および、撮像素子制御部１１０により、制御手段が構成される。制御手段は、後述のように、第１のモードで第１の領域から得られる像信号を読み出し、第１のモードとは異なる第２のモードで第２の領域から得られる像信号を読み出すように制御する。
【００３２】
評価値生成手段１１２は、縮小画像補正手段１０６からの信号（ＦＰＮ補正された縮小画像）に基づいて、ＡＦ（オートフォーカス）用の合焦位置、露出調整用の映像の明るさ、手ぶれ補正用のぶれ量やベクトルなど（各種評価値）を算出する。例えば、フォーカスを合わせるために、被写体に対して、まず縮小画像から演算された合焦位置を用いてフォーカスを合わせ、その後、フルサイズの画像から演算した合焦位置を用いて詳細にフォーカスを合わせるようにすることができる。
【００３３】
次に、図３（ａ）〜（ｃ）を参照して、撮像装置１００における撮像素子１０２、映像圧縮部１０５、詳細評価値生成手段１０９、および、評価値生成手段１１２の動作について説明する。本実施例において、画面中央部にフォーカスを合わせ、かつ撮像素子１０２の信号読み出しを１／２画素間引きとして設定する場合について説明するが、これに限定されるものではない。
【００３４】
まず図３（ａ）、（ｂ）を参照して、撮像素子１０２の一般的な画素構成および出力画像の構成について説明する。図３（ａ）、（ｂ）は、撮像素子１０２の画素構成および出力画像をそれぞれ示す図である。図３（ａ）において、撮像素子１０２の画素は、光学レンズ１０１からの光を受けて映像信号に変換する有効撮像領域、および、光学レンズ１０１からの光を遮って黒レベルを出力するオプティカルブラック（ＯＢ）領域を有する。特に、有効撮像領域の上側または下側に配置された領域を垂直ＯＢ領域、および、有効撮像領域の左側または右側に配置された領域を水平ＯＢ領域という。これらのＯＢ領域は、主に映像信号の黒レベルを合わせるための水平ＯＢクランプや、撮像素子１０２のＦＰＮ補正などに用いられる。
【００３５】
画面中央部にフォーカスを合わせようとする場合、図３（ｂ）に示されるように、フォーカスの算出領域（焦点検出領域）としての任意の中央領域（第１の領域）について、全画素読み出しを行う。全画素読み出しを行うため、この読み出し領域（中央領域：第１の領域）については、位相差方式（像面位相差検出方式）による焦点検出（合焦制御）を行うことができる。中央領域以外の領域（第２の領域）については、間引き読み出しを行う。
【００３６】
図３（ｃ）は、画素配列を示す図である。本実施例では１／２画素読み出しを行うように構成されているため、図３（ｃ）に示される白の画素を読み出し、一方、黒の画素を読み出さない（パワーダウンさせる）。図３（ｃ）に示される複数の画素は、水平方向に瞳分割する画素である。このため、水平方向においては４画素おきに読み出しを行い、垂直方向においては２画素おきに読み出しを行う。なお、読み出し画素として、図３（ｃ）の例ではＬ画素に設定されているが、これに限定されるものではない。読み出し画素として、Ｒ画素を用いることもでき、また、Ｌ画素およびＲ画素の混合画素または他の組み合わせによる画素を用いてもよい。
【００３７】
詳細評価値生成手段１０９は、撮像素子１０２から読み出された映像信号を映像分配器１０３から受ける。そして詳細評価値生成手段１０９は、中央の全画素読み出し領域（第１の領域）の画素を用いて、撮像面位相差検出を行ってフォーカス位置を算出する（ＡＦ制御を行う）。また詳細評価値生成手段１０９は、露出や手ぶれ補正などの評価値を算出してもよい。
【００３８】
映像圧縮部１０５は、撮像素子１０２から読み出された映像信号を映像分配器１０３から受ける。そして映像圧縮部１０５は、中央の全画素読み出し領域（第１の領域）の画素を他の間引き読み出し領域（第２の領域）と同じような間隔になるように間引き処理を行い、間引き処理後の映像信号を後段の現像処理部１０７へ出力する。評価値生成手段１１２は、ＦＰＮ補正された縮小映像（縮小画像）を用いて、オートフォーカス用の合焦位置、露出調整用の映像の明るさ、手ぶれ補正用のぶれ量やベクトルなどを算出する。撮像素子制御部１１０およびレンズ制御部１１１は、詳細評価値生成手段１０９からの評価値、および、評価値生成手段１１２からの縮小画像に基づく評価値に基づいて、撮像素子１０２および光学レンズ１０１をそれぞれ制御する。
【００３９】
なお、本実施例の撮像装置１００は、光学レンズ１０１を一体化して構成されているが、これに限定されるものではない。本実施例は、撮像装置本体と、撮像装置本体に着脱可能なレンズ装置（撮像光学系を備えたレンズ装置）とを組み合わせて構成される撮像システムにも適用可能である。
【００４０】
次に、間引き読み出しによる消費電力を削減する期間について説明する。消費電力を削減する期間は、撮像装置１００が映像を記録媒体１０４に記録していない状態（録画待機中）であって、フォーカスの合焦位置を算出している状態（焦点検出中）である場合が好ましい。続いて図４を参照して、本実施例における撮像装置１００の制御方法について説明する。図４は、撮像装置１００の制御方法を示すフローチャートである。図４の各ステップは、主に、制御手段（詳細評価値生成手段１０９、評価値生成手段１１２、および、撮像素子制御部１１０）により実行される。
【００４１】
まずステップＳ１１において、詳細評価値生成手段１０９は、映像記録中（画像を記録媒体１０４に記録中）であるか否かを判定する。映像記録中である場合、高画質記録を行うため、制御手段は、撮像素子１０２から全画素読み出しを行う。すなわち制御手段は、第１のモードで全画素（第１の領域および第２の領域に含まれる画素）を読み出す。一方、映像記録中でない場合、ステップＳ１２に進む。
【００４２】
ステップＳ１２において、詳細評価値生成手段１０９は、オートフォーカス実行中であるか、すなわち焦点検出の実行中であるか否かを判定する。オートフォーカスの実行中でない場合、ステップＳ１４に進む。ステップＳ１４において、撮像面位相差検出を行う必要がないため、第２のモードで全画素に対して間引き読み出しを行う。すなわち制御手段は、第２のモードで全画素（第１の領域および第２の領域に含まれる画素）を読み出す。これにより、消費電力を最大限に低減することができる。
【００４３】
一方、ステップＳ１２にてオートフォーカスの実行中でない場合、ステップＳ１３に進む。ステップＳ１３において、制御手段は、位相差検出（像面位相差検出）による焦点検出を行うため、前述のように中央領域（第１の領域）の画素に対して全画素読み出しを行い、周囲の領域（第２の領域）の画素に対して間引き読み出しを行う。すなわち詳細評価値生成手段１０９は、第１のモードで第１の領域から得られる像信号を読み出し、第１のモードとは異なる第２のモードで第２の領域から得られる像信号を読み出すように制御する（第１のモードと第２のモードの組み合わせ）。好ましくは、間引く画素数は、表示部１０８の画素数に基づいて決定される。例えば、表示部１０８のＬＣＤパネルがフルＨＤの１９２０×１０８０画素である場合、撮像素子１０２の画素数が７６８０（瞳分割により１５３６０）×４３２０画素から１／４画素間引き（水平方向においては瞳分割を含むと１／８画素間引き）を行えばよい。
【００４４】
このように制御手段は、第１のモードで第１の領域から得られる像信号を読み出し、第１のモードとは異なる第２のモードで第２の領域から得られる像信号を読み出すように制御する。好ましくは、第２のモードで制御される場合の消費電力は、第１のモードで制御される場合の消費電力よりも低い。
【００４５】
また好ましくは、第１のモードは、撮像素子１０２の第１の領域における全ての画素から像信号を読み出すモード（全画素読み出しモード）である。また第２のモードは、撮像素子１０２の第２の領域における一部の画素から像信号を読み出すモード（間引き読み出しモード）である。ただし、第１のモードは全画素読み出しモードに限定されるものではない。第１のモードは、撮像素子１０２の第１の領域における一部の画素から像信号を読み出すモードであり、第２のモードは、撮像素子１０２の第２の領域における一部の画素から像信号を読み出すモードであってもよい。この場合、第２のモードで読み出される画素の間引き率は、第１のモードで読み出される画素の間引き率よりも大きい。
【００４６】
好ましくは、制御手段は、焦点検出の実行中において、第１の領域の画素に対して第１のモードで像信号を読み出し、第２の領域の画素に対して第２のモードで像信号を読み出す。また制御手段は、焦点検出の実行中でない場合、第１の領域および第２の領域の画素に対して第２のモードで像信号を読み出す。また好ましくは、制御手段は、画像の記録中において、第１の領域および第２の領域の画素に対して第１のモードで像信号を読み出す。より好ましくは、制御手段は、第２のモードにおいて、第２の領域の画素のうち瞳分割画素の一方のみを読み出すように制御する。また、より好ましくは、制御手段は、表示部１０８の画素数に基づいて第１の領域および第２の領域を設定（変更）する。
【００４７】
本実施例の撮像装置によれば、録画待機中であって、かつオートフォーカス実行中の場合、瞳分割画素を有する撮像素子からの像信号の読み出しモードを領域ごとに変更することができる。このため、合焦位置を算出しつつ撮像装置の低消費電力化を実現することができる。このように本実施例によれば、撮像素子の読出し方法を領域ごとに変更することで、合焦精度を落とさずに撮像装置の消費電力を低減可能である
【実施例２】
【００４８】
次に、本発明の実施例２における撮像装置について説明する。実施例１では、撮像素子１０２の全画素読み出し領域（第１の領域）として中央領域を設定している。一方本実施例では、被写体（顔）を検出する構成や、表示部１０８を用いて読み出し領域を変更する構成について説明する。
【００４９】
近年の撮像装置においては、表示部１０８として、主にタッチパネルが採用されることが多い。タッチパネルとは、液晶パネルなどの表示装置およびタッチパッドなどの位置入力装置を組み合わせて構成される電子部品であり、ユーザが画面上の表示を押す（操作する）ことにより撮像装置の動作を指示する入力装置である。またタッチパネルは、主に、直感的な操作を要求する機器に組み込まれることが多い。タッチパネルは、タッチスクリーンやタッチ画面などと呼ばれることもある。
【００５０】
図５を参照して、本実施例におけるタッチパネルを用いて撮像素子１０２の全画素読み出し領域（第１の領域）を設定（変更）する方法について説明する。図５は、全画素読み出し領域（第１の領域）の設定を説明する図であり、タッチパネルを用いた撮像素子１０２の全画素読み出し領域を設定（変更）する動作の模式図を示している。ユーザは、表示された映像（画像）のうち、フォーカスを合わせようとする部分（焦点検出の対象とすべき被写体）に指でタッチする。制御手段（詳細評価値生成手段１０９、評価値生成手段１１２、撮像素子制御部１１０、または、撮像装置１００内の他のマイコン）は、この操作（タッチ）により設定された部分をフォーカス指示領域として認識する。
【００５１】
撮像素子制御部１１０は、そのフォーカス指示領域に関する情報に基づいて、フォーカス指示領域を中心とした任意の範囲における領域を、全画素読み出し領域（第１の領域）として設定（変更）する。また、フォーカス指示領域を中心とした任意の範囲における領域の周囲の領域（第１の領域とは異なる第２の領域）を、間引き読み出し領域（第２の画素）として設定（変更）する。
【００５２】
なお、本実施例はタッチパネルによりユーザにより指定された領域に応じて第１の領域および第２の領域を設定（変更）するように構成されているが、これに限定されるものではない。例えば、本実施例の撮像装置が、人間の顔などの被写体を検出する被写体検出手段を備えている場合、被写体検出手段により検出された被写体（顔）の位置に基づいて、第１の領域および第２の領域を設定（変更）することもできる。
【００５３】
このように、好ましくは、撮像装置はユーザによる指示を判定可能なタッチパネルを更に有する。そして制御手段は、タッチパネルを介して指示された位置に基づいて、第１の領域および第２の領域を設定（変更）する。また好ましくは、被写体（顔）を検出する被写体検出手段を有する。そして制御手段は、被写体検出手段により検出された被写体の位置に基づいて第１の領域および第２の領域を設定（変更）する。
【００５４】
本実施例によれば、ユーザの意図した領域または被写体検出手段により検出された被写体の位置に応じて撮像素子の読出し方法を領域ごとに変更することで、合焦精度を落とさずに撮像装置の消費電力を低減可能である
［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。
【００５５】
各実施例によれば、高精度な焦点検出を行いつつ消費電力を低減させた撮像装置、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。
【００５６】
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】
【００５７】
１０２  撮像素子
１０７  現像処理部
１０９  詳細評価値生成手段
１１０  撮像素子制御部
１１１  レンズ制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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