(57)【要約】【課題】回路規模の増大を抑制しつつも、使用者の違和感を低減させること。【解決手段】第１の光電変換部と第２の光電変換部とを有する単位画素と、前記単位画素から出力される信号を入力する読み出し回路と、を備えた撮像素子を有し、前記読み出し回路は、前記第１の光電変換部に蓄積される電荷に対応する第１の信号、前記第２の光電変換部に蓄積される電荷に対応する第２の信号、および、前記第１の光電変換部および前記第２の光電変換部に蓄積される電荷を合成した電荷に対応する第３の信号、のうちいずれか１つの信号を保持し、前記第１の信号の読み出しと前記第２の信号の読み出しとを行う第１の連続駆動と、前記第３の信号の読み出しを行う第２の連続駆動とを切り替える切り替え手段を備え、前記切り替え手段は、前記第１の連続駆動と前記第２の連続駆動を所定のタイミングで切り替えることを特徴とする。【選択図】図４
2015005853.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の光電変換部と第２の光電変換部とを有する単位画素と、
前記単位画素から出力される信号を入力する読み出し回路と、を備えた撮像素子を有し、
前記読み出し回路は、前記第１の光電変換部に蓄積される電荷に対応する第１の信号、前記第２の光電変換部に蓄積される電荷に対応する第２の信号、および、前記第１の光電変換部および前記第２の光電変換部に蓄積される電荷を合成した電荷に対応する第３の信号、のうちいずれか１つの信号を保持し、
前記第１の信号の読み出しと前記第２の信号の読み出しとを行う第１の連続駆動と、前記第３の信号の読み出しを行う第２の連続駆動とを切り替える切り替え手段を備え、
前記切り替え手段は、前記第１の連続駆動と前記第２の連続駆動を所定のタイミングで切り替えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記読み出し回路は、前記第１の信号、前記第２の信号、および、前記第３の信号、のうちいずれか１つの信号のみを保持す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】
前記撮像素子は、各画素に、１つのマイクロレンズと、前記第１の光電変換部および前記第２の光電変換部と、を有する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】
前記単位画素は、前記第１の光電変換部および前記第２の光電変換部からの電荷を受けて該電荷に対応する信号を出力する１つの増幅素子を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記第１の信号および前記第２の信号は焦点検出に使用され、前記第３の信号は画像出力として使用されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記第１の信号と前記第２の信号を合成して一枚の合成画像を生成する画像生成手段を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記第１の連続駆動の２フレームの時間は、前記第２の連続駆動の１フレームの時間と等しいことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記第１の連続駆動は、前記第２の連続駆動とは異なる画素間引き、または、画素加算を行うことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記第１の連続駆動の画像圧縮量は、前記第２の連続駆動の画像圧縮量よりも多いことを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記撮像装置は、操作部を有し、
前記所定のタイミングは、前記操作部による操作を受け付けたときであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記所定のタイミングは、連続撮像駆動開始時であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記所定のタイミングは、焦点検出開始時であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記所定のタイミングは、絞り変更時であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１４】
前記所定のタイミングは、ズーム変更時であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１５】
前記第２の連続駆動が所定回数行われたか否かを判定する判定手段を有し、
前記切り替え手段は、前記判定手段の判定結果に応じて前記第１の連続駆動と前記第２の連続駆動の切り替えを行うことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１６】
第１の光電変換部と第２の光電変換部とを有する単位画素と、前記単位画素から出力される信号を入力する読み出し回路と、を備えた撮像素子を有する撮像装置の制御方法であって、
前記読み出し回路は、前記第１の光電変換部に蓄積される電荷に対応する第１の信号、前記第２の光電変換部に蓄積される電荷に対応する第２の信号、および、前記第１の光電変換部および前記第２の光電変換部に蓄積される電荷を合成した電荷に対応する第３の信号、のうちいずれか１つの信号を保持し、
前記第１の信号の読み出しと前記第２の信号の読み出しとを行う第１の連続駆動ステップと、
前記第３の信号の読み出しを行う第２の連続駆動ステップと、
前記第１の連続駆動ステップと前記第２の連続駆動ステップとを所定のタイミングで切り替える切り替えステップと、を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項１７】
請求項１６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１８】
コンピュータに、請求項１６に記載の撮像装置の制御方法のステップ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、撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、各画素（の１つのマイクロレンズ下）に第１のフォトダイオードおよび第２のフォトダイオードを設けた撮像素子が開示されている。そして、特許文献１には、第１のフォトダイオードと第２のフォトダイオードからの信号をそれぞれ独立に出力することで、撮像素子による位相差検出方式の焦点検出を行う第１のモードを備えたことが開示されている。また、第１のフォトダイオードと第２のフォトダイオードからの信号を加算して出力することで、撮影画像を生成する第２のモードを備えたことが開示されている。
【０００３】
特許文献２には、１つの増幅用トランジスタ３が２つのフォトダイオードの電荷を受ける画素単位１と、該増幅用トランジスタ３の出力線に接続された、差分手段を備えた２つの読み出し回路系を有する固体撮像装置について開示されている。特許文献２の２つの読み出し回路系の一方には、増幅用トランジスタ３のリセットレベル出力（第１の信号）と、リセットレベル出力に１つ目のフォトダイオードの信号が上乗せされた出力（第２の信号）とが蓄積される。また、２つの読み出し回路系の他方には、上記第２の信号と、リセットレベル出力に１つ目のフォトダイオードの信号及び２つ目のフォトダイオードの信号が上乗せされた出力（第３の信号）とが蓄積される。そして、２つの読み出し回路系の差分手段を駆動することで、２つの読み出し回路系の一方ではノイズを含まない１つ目のフォトダイオードの信号分が得られ、他方ではノイズを含まない２つ目のフォトダイオードの信号分が得られることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−０８３４０７号公報
【特許文献２】特開２００４−１３４８６７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、上記特許文献２に示すようにフォトダイオード毎に各々の転送経路（読み出し回路系）を備えた場合、回路規模が大きくなるという問題が発生する。
【０００６】
本発明は、上記課題を鑑み、回路規模の増大を抑制しつつも、使用者の違和感を低減させることが可能な撮像装置を提供することを例示的目的とする。
【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、第１の光電変換部と第２の光電変換部とを有する単位画素と、前記単位画素から出力される信号を入力する読み出し回路と、を備えた撮像素子を有し、前記読み出し回路は、前記第１の光電変換部に蓄積される電荷に対応する第１の信号、前記第２の光電変換部に蓄積される電荷に対応する第２の信号、および、前記第１の光電変換部および前記第２の光電変換部に蓄積される電荷を合成した電荷に対応する第３の信号、のうちいずれか１つの信号を保持し、前記第１の信号の読み出しと前記第２の信号の読み出しとを行う第１の連続駆動と、前記第３の信号の読み出しを行う第２の連続駆動とを切り替える切り替え手段を備え、前記切り替え手段は、前記第１の連続駆動と前記第２の連続駆動を所定のタイミングで切り替えることを特徴とする。
【０００８】
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】
【０００９】
本発明によれば、回路規模の増大を抑制しつつも、使用者の違和感を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例における撮像素子の単位画素の入射概念図である。
【図２】本発明の実施例における撮像装置の全体ブロック図である。
【図３】本発明の実施例における撮像素子の構成図である。
【図４】本発明の実施例における撮像素子の読み出し回路の構成図である。
【図５】本発明の実施例における第１のフォトダイオードの電荷読み出し駆動方法である。
【図６】本発明の実施例における第２のフォトダイオードの電荷読み出し駆動方法である。
【図７】本発明の実施例における第１のフォトダイオードおよび第２のフォトダイオードの電荷を合成して読み出す電荷読み出し駆動方法である。
【図８】本発明の実施例における撮像素子の画素配置図である。
【図９】本発明の実施例における第１の信号の垂直読出しタイミングチャートである。
【図１０】本発明の実施例における第２の信号の垂直読出しタイミングチャートである。
【図１１】本発明の実施例における第３の信号の垂直読出しタイミングチャートである。
【図１２】本発明の実施例における連続撮像動作フローチャートである。
【図１３】本発明の実施例におけるＡ像およびＢ像の画像処理動作の一例である。
【図１４】本発明の実施例におけるＡ＋Ｂ像の画像処理動作の一例である。
【図１５】本発明の変形例における連続撮像動作フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、撮影レンズの射出瞳から出た光束が単位画素に入射する概念図である。
【００１３】
１００は単位画素であり、単位画素１００は第１のフォトダイオード（以下、単にフォトダイオード、ＰＤともいう）１０１Ａおよび第２のフォトダイオード（以下、単にフォトダイオード、ＰＤともいう）１０１Ｂを有する。このように、本発明における撮像素子は、各画素（１つの画素）に複数のフォトダイオード（光電変換部）を備えた構成を有する。図１では、本発明の一例として１つの画素に２つのフォトダイオードを設ける構成を示しているが、本発明はこれに限定されず、例えば１つの画素に２以上のフォトダイオード、例えば、４つのＰＤ、９つのＰＤなどを設ける構成としてもよい。３０２はカラーフィルタであり、３０３はマイクロレンズである。３０４は撮影レンズの射出瞳を示す。
【００１４】
１つのマイクロレンズ３０３を有する１つの画素１００に対して、射出瞳から出た光束の中心を光軸３０５とする。射出瞳を通過した光は、光軸３０５を中心として単位画素１００に入射する。３０６、３０７は撮影レンズの射出瞳の一部領域を表す。射出瞳の一部領域３０６と射出瞳の一部領域３０７は、互いに異なる領域である。図１に示すように瞳領域３０６を通過する光束はマイクロレンズ３０３を通して、フォトダイオード１０１Ａで受光され、瞳領域３０７を通過する光束はマイクロレンズ３０３を通して、フォトダイオード１０１Ｂで受光される。したがって、フォトダイオード１０１Ａと１０１Ｂはそれぞれ、撮影レンズの射出瞳の別々の領域の光を受光している。したがって、フォトダイオード１０１Ａと１０１Ｂの信号を比較することで位相差の検出が可能（つまりは、位相差方式の焦点検出を行うことが可能）となる。
【００１５】
ここで、フォトダイオード１０１Ａから得られる信号を第１の出力（信号）であるＡ像信号、フォトダイオード１０１Ｂから得られる信号を第２の出力であるＢ像信号と定義する。また、Ａ像信号とＢ像信号を合成した信号を第３の出力であるＡ＋Ｂ像信号とし、このＡ＋Ｂ像信号は撮影画像に用いることができる。このように、本発明は、焦点検出機能と撮像機能を兼ね備えた撮像装置を有する。
【００１６】
つぎに、本発明の実施例による撮像装置１０００の全体ブロック図を図２に示す。
【００１７】
１１１０は被写体の光学像を撮像素子に結像させる撮影レンズで、ズームレンズおよびフォーカスレンズなどからなる撮影光学系を含んでいる。撮影レンズ１１１０は、レンズ駆動回路１１０９によってズーム制御、フォーカス制御、絞り制御などが行われる。
【００１８】
１１０１は撮影レンズ１１１０で結像された被写体像を光電変換して画像信号として取り込むための撮像素子であり、図１で示した単位画素１００がアレイ状に配置されている。撮像素子１１０１は、本実施例ではＣＭＯＳセンサから構成される。
【００１９】
１１０２は撮像素子１１０１に駆動タイミング信号を出力するタイミング発生回路である。
【００２０】
１１０３は撮像素子１１０１より出力される画像信号に各種の補正を行ったり、データを圧縮したりする信号処理回路である。この信号処理回路１１０３は、撮像素子１１０１で取得した信号を一旦保存するメモリ１１０３−１を備え、該メモリに保存したうえでＡ像信号、Ｂ像信号の合成処理や、各種補正処理を画素の読出し動作と並行して行なう。すなわち、信号処理回路１１０３は、Ａ像とＢ像を合成して合成画像を生成する画像生成手段としての機能や、生成した画像の補正を行う画像補正手段としての機能を有する。また、Ａ像信号およびＢ像信号を用いて信号処理回路１１０３内にある不図示の焦点検出演算手段により、焦点検出動作を行う焦点検出手段としての機能も有する。
【００２１】
１１０４は各種演算と撮像装置全体を制御する全体制御・演算回路である。
【００２２】
１１０５は信号処理回路１１０３により生成された画像データ（画像信号）を記憶する為のメモリ回路である。
【００２３】
１１０６は各種情報や撮影画像を表示する表示回路である。
【００２４】
１１０７は画像データの記録または読み出しを行う為の半導体メモリ等の着脱可能な記録回路である。
【００２５】
１１０８は選択手段であり、撮像装置１０００に設けられた不図示の操作部を電気的に受け付けるものである。選択手段１１０８には連続撮像動作（動画撮影、ライブビューなど）を選択する連続撮像動作設定スイッチや、焦点検出動作を行うためのＡＦスイッチなどを含んでいる。また、撮影レンズにおける絞り値を変更する絞り変更手段や、ズーム位置を変更するズーム変更手段などを含んでいる。
【００２６】
なお、本実施例では、図２において、レンズ一体型の撮像装置について説明したが、本発明は、レンズ交換型の撮像装置（撮像システム、カメラシステム）にも適用することが可能である。
【００２７】
つぎに、図２に示す撮像素子１１０１の構成を図３および図４を用いて説明する。
【００２８】
図３は、本発明における撮像素子１１０１の単位画素１００を示す回路図である。図３に示すように、単位画素１００は、第１のフォトダイオード１０１Ａ（第１の光電変換部）、第２のフォトダイオード１０１Ｂ（第２の光電変換部）、第１の転送スイッチ１０２Ａ、第２の転送スイッチ１０２Ｂを含んで構成される。また、単位画素１００は、フローティングディフュージョン１０３、増幅部１０４、リセットスイッチ１０５、選択スイッチ１０６、垂直出力線１０７、共通電源ＶＤＤ１０８を含んで構成される。
【００２９】
フォトダイオード１０１Ａ、１０１Ｂは、同一のマイクロレンズを通過した光を受光し、その受光量に応じた信号電荷を生成する光電変換部として機能する。
【００３０】
転送スイッチ１０２Ａ、１０２Ｂは、それぞれフォトダイオード１０１Ａ、１０１Ｂで発生した電荷を共通のフローティングディフュージョン領域１０３に転送するためのスイッチである。転送スイッチ１０２Ａ、１０２Ｂは、それぞれ転送パルス信号ＰＴＸＡ、ＰＴＸＢによって制御される。
【００３１】
フローティングディフュージョン１０３は、フォトダイオード１０１Ａおよび１０１Ｂから転送された電荷を一時的に保持するとともに、保持した電荷を電圧信号に変換する電荷電圧変換部として機能する。
【００３２】
増幅部１０４は、ソースフォロワＭＯＳトランジスタ（増幅素子）であり、フローティングディフュージョン１０３に保持した電荷に基づく電圧信号を増幅して、画素信号として出力する。図３に示すように、本実施例の増幅部１０４は、フォトダイオード１０１Ａとフォトダイオード１０１Ｂからの電荷を受けて該電荷に対応する信号を出力する１つの増幅素子からなる。
【００３３】
リセットスイッチ１０５は、リセットパルス信号ＰＲＥＳによって制御され、フローティングディフュージョン１０３の電位を基準電位ＶＤＤにリセットする。
【００３４】
選択スイッチ１０６は、垂直選択パルス信号ＰＳＥＬによって制御され、増幅部１０４で増幅された画素信号を垂直出力線１０７に出力するためのスイッチである。
【００３５】
１０８は共通電源ＶＤＤである。
【００３６】
図４は、本発明における撮像素子１１０１の読み出し回路について説明する構成図である。
【００３７】
２００は画素領域であり、複数の単位画素１００が行列状に配置されている。なお、説明を簡略化するために、８×８画素で示してあるが、実際の画素数はさらに多数である。また、単位画素１００には複数色のカラーフィルタが設けられており、Ｒは赤色カラーフィルタが設けられ、赤色光を撮像する画素をＲ画素として示している。また、Ｇは緑色カラーフィルタが設けられ、緑色光を撮像する画素をＧ画素として示している。また、Ｂは青色カラーフィルタが設けられ、青色光を撮像する画素をＢ画素として示している。この３色のカラーフィルタをそれぞれ有する各画素はベイヤー配列に従って配置される。
【００３８】
２０１は垂直シフトレジスタであり、各行の画素毎に共通の駆動信号線２２２を通して、駆動パルスが送出される。垂直シフトレジスタ２０１はＶ０からＶｍ−１を順次操作して出力することにより、ｍ行目までの選択スイッチ１０６を選択することができる。制御信号は、データ入力信号ＰＶＳＴ、シフトクロックＰＶ１、ＰＶ２、ＳＫＩＰ１、ＳＫＩＰ２が入力され、ＰＶ１でデータがセットされ、ＰＶ２でデータがラッチされる。シフトクロックＰＶ１，ＰＶ２がＰＶＳＴ信号を順次シフトしてｍ行のデータを順次出力することができる。また、ＳＫＩＰをＨレベルに設定すると垂直シフトレジスタ２０１を所定間隔でスキップさせることができる。なお、駆動信号線２２２は、簡略化のため、各行毎に１ラインを図示してあるが、実際には各行毎に複数の駆動信号線が接続される。
【００３９】
同じ列の単位画素１００は共通の垂直出力線１０７に接続されており、各画素から出力される信号は、この垂直出力線１０７を介して共通の読み出し回路２０３に入力される。そして、読み出し回路２０３で処理された信号は水平シフトレジスタ２２０により順次出力アンプ２２１に出力される。水平シフトレジスタ２２０はデータ入力信号ＰＨＳＴ、シフトクロックＰＨが入力される。シフトクロックＰＨがＰＨＳＴ信号を順次シフトしてｎ列分のデータを順次出力することができる。２０２は垂直出力線１０７に接続される電流源負荷である。
【００４０】
つぎに、読み出し回路２０３の具体的な回路構成を説明する。
【００４１】
２０４はクランプ容量Ｃ０、２０５はフィードバック容量Ｃｆ、２０６はオペアンプ、２０７は基準電圧Ｖｒｅｆを供給する基準電圧源、２２５はフィードバック容量Ｃｆの両端をショートさせるためのスイッチである。スイッチ２２５はＰＣ０Ｒ信号で制御される。２０８、２０９は信号電圧を保持するための容量であり、２０８を容量ＣＴＳ、２０９を容量ＣＴＮと表記する。
【００４２】
２１０、２１１は容量２０８、２０９への書き込みを制御するスイッチである。スイッチ２１０はＰＴＳ信号で制御される。スイッチ２１１はＰＴＮ信号で制御される。２１２、２１３は水平シフトレジスタ２２０からの信号を受けて出力アンプ２２１に信号を出力するためのスイッチである。スイッチ２１２は水平シフトレジスタ２２０のＨ（ｎ）で制御される。ここで、ｎは制御信号線が接続されている読み出し回路の列数を表す。容量ＣＴＳ２０８に書き込まれた信号は共通出力線２２３を介して、容量ＣＴＮ２０９に書き込まれた信号は共通出力線２２４を介して、出力アンプ２２１に出力される。
【００４３】
なお、１画素内に複数のフォトダイオードを備えた撮像素子の読み出し回路としては、本来、ＣＴＳ２０８、スイッチ２１０、２１２と同様の構成を１画素内のフォトダイオードの数と同数を備えることが好ましいとされている。しかし、本発明では、その構成がフォトダイオード数より少なく（列数分だけで）構成されていることが特徴となる。読み出し回路内のＣＴＳ２０８、スイッチ２１０、２１２の構成を、１画素内のフォトダイオード数より少なく構成することにより、回路規模が大きくなってしまうのを抑制することができる。本実施例では、１画素内のフォトダイオードの数は２つであり、（各列における１つの）読み出し回路内のＣＴＳ２０８、スイッチ２１０、２１２の構成が１つであるため、回路規模が大きくなってしまうのを抑制している。
【００４４】
つぎに、画素信号を読み出し回路２０３へ読み出す駆動に関して図５乃至図７を用いて説明する。
【００４５】
図５は、第１の信号として、フォトダイオード１０１Ａの電荷を読み出す駆動方法である。
【００４６】
時刻Ｔ（以下、単にＴと記す）＝ｔ１で転送スイッチ１０２Ａおよび１０２Ｂの制御信号であるＰＴＸＡおよびＰＴＸＢをＨとし、フォトダイオード１０１Ａ，１０１Ｂをリセットする。Ｔ＝ｔ２でＰＴＸＡおよびＰＴＸＢをＬとし、フォトダイオード１０１Ａ、１０１Ｂに光電荷を蓄積開始する。
【００４７】
必要時間蓄積を行った後にＴ＝ｔ３で選択スイッチ１０６の制御信号であるＰＳＥＬをＨにして、増幅部１０４をＯＮする。そして、Ｔ＝ｔ４でリセットスイッチ１０５の制御信号であるＰＲＥＳをＬとすることでフローティングディフュージョン領域１０３のリセットを解除する。このときのフローティングディフュージョン領域１０３の電位を垂直出力線１０７に増幅部１０４を介してリセット信号レベルとして読み出し、読み出し回路２０３に入力する。
【００４８】
読み出し回路２０３ではオペアンプ２０６が基準電圧Ｖｒｅｆの出力をバッファする状態（ＰＣ０ＲがＨでスイッチ２２５がＯＮの状態）でリセット信号レベルが入力される。
【００４９】
その後、Ｔ＝ｔ５でＰＣ０ＲをＬとし、そのときのＶｒｅｆの出力を容量ＣＴＮ２０９へ書き込むためにＴ＝ｔ６でＰＴＮをＨとして、スイッチ２１１をＯＮし、Ｔ＝ｔ７でＰＴＮをＬとして、スイッチ２１１をＯＦＦして書き込みを終了する。
【００５０】
つぎに、Ｔ＝ｔ８でＰＴＸＡをＨとして、フォトダイオード１０１Ａの光電荷をフローティングディフュージョン領域１０３へ転送し、Ｔ＝ｔ９でＰＴＸＡをＬとする。この動作によりフォトダイオード１０１Ａに蓄積された電荷がフローティングディフュージョン領域１０３へ読み出される。そして、その変化に応じた出力が増幅部１０４および垂直出力線１０７を介して読み出し回路２０３へ供給される。
【００５１】
読み出し回路２０３では２０４のクランプ容量Ｃ０と２０５のフィードバック容量Ｃｆ、の比率で電圧変化に対し反転ゲインがかかり出力される。
【００５２】
この電圧を容量ＣＴＳ２０８へ書き込むために、Ｔ＝ｔ１０でＰＴＳをＬ→Ｈへ切り替え、スイッチ２１０をＯＮし、Ｔ＝ｔ１１でＰＴＳをＨ→Ｌと切り替え、スイッチ２１０をＯＦＦして書き込みを終了する。
【００５３】
本動作により、容量ＣＴＳ２０８とＣＴＮ２０９の差電圧をとることで、フォトダイオード１０１Ａからの出力信号であるＡ像信号が得られる。このＡ像信号から撮影レンズの瞳の一部を透過する光束の情報が得られる。
【００５４】
つぎにＴ＝ｔ１２でＰＲＥＳをＨとして、フローティングディフュージョン領域１０３をリセット状態にする。
【００５５】
その後、容量ＣＴＳ２０８、ＣＴＮ２０９に保持された信号はＴ＝ｔ１４〜ｔ１５の間に、水平シフトレジスタ２２０の駆動パルスＨ（ｎ）が読み出し回路毎に順次Ｌ→Ｈ→Ｌとなり、それに伴い、スイッチ２１２、２１３がＯＦＦ→ＯＮ→ＯＦＦとなる。スイッチ２１２、２１３がＯＦＦ→ＯＮ→ＯＦＦとなった列の容量ＣＴＳ２０８、ＣＴＮ２０９に保持された信号は共通出力線２２３、２２４へそれぞれ読み出され、出力アンプ２２１で差電圧として出力される。この差電圧がＡ像信号となる。
【００５６】
以上の動作が各行毎に順次行われ、Ａ像信号の読み出しが完了する。
【００５７】
図６は、第２の信号として、フォトダイオード１０１Ｂの電荷を読み出す駆動方法、図７は、第３の信号として、フォトダイオード１０１Ａおよび１０１Ｂの電荷を合成して読み出す駆動方法である。
【００５８】
基本動作は、図５で説明したものと変更ないが、Ｔ＝ｔ８およびｔ９の動きのみ異なっている。
【００５９】
図６では、図５のＰＴＸＡをＬ→Ｈ→Ｌとしている部分が、ＰＴＸＡはＬから変化せず、ＰＴＸＢがＬ→Ｈ→Ｌと変化する。すなわち、フォトダイオード１０１Ｂの光電荷がフローティングディフュージョン領域１０３へ転送されることとなる。
【００６０】
この動作により、Ｔ＝ｔ１０〜ｔ１１の間に容量ＣＴＳ２０８にはフォトダイオード１０１Ｂからの電荷が保持され、容量ＣＴＳ２０８とＣＴＮ２０９の差電圧をとることで、フォトダイオード１０１Ｂからの出力信号であるＢ像信号が得られる。
【００６１】
このＢ像信号と図５で得られるＡ像信号とは異なる瞳領域を透過する光束の情報が得られ、この２つの光束の情報から距離情報を得ることができる。
【００６２】
つぎにＴ＝ｔ１２でＰＲＥＳをＨとして、フローティングディフュージョン領域１０３をリセット状態にする。
【００６３】
その後、容量ＣＴＳ２０８、ＣＴＮ２０９に保持された信号はＴ＝ｔ１４〜ｔ１５の間に、水平シフトレジスタ２２０の駆動パルスＰＨが読み出し回路毎に順次Ｌ→Ｈ→Ｌとなり、それに伴い、スイッチ２１２、２１３がＯＦＦ→ＯＮ→ＯＦＦとなる。スイッチ２１２、２１３がＯＦＦ→ＯＮ→ＯＦＦとなった列の容量ＣＴＳ２０８、ＣＴＮ２０９に保持された信号は共通出力線２２３、２２４へそれぞれ読み出され、出力アンプ２２１で差電圧として出力される。この差電圧がＢ像信号となる。
【００６４】
図７も同様に、図５ではＴ＝ｔ８〜ｔ９の間にＰＴＸＡだけがＬ→Ｈ→Ｌと変化していたのに対して、ＰＴＸＡに加え、ＰＴＸＢも同時にＬ→Ｈ→Ｌに変化する。すなわち、フォトダイオード１０１Ａおよび１０１Ｂの光電荷が同時にフローティングディフュージョン領域１０３へ転送されることとなる。
【００６５】
この動作により、Ｔ＝ｔ１０〜ｔ１１の間に容量ＣＴＳ２０８にはフォトダイオード１０１Ａとフォトダイオード１０１Ｂの合成された電荷が保持される。そして、容量ＣＴＳ２０８とＣＴＮ２０９の差電圧をとることで、フォトダイオード１０１Ａと１０１Ｂの出力信号であるＡ＋Ｂ像信号が得られる。
【００６６】
つぎにＴ＝ｔ１２でＰＲＥＳをＨとして、フローティングディフュージョン領域１０３をリセット状態にする。
【００６７】
その後、容量ＣＴＳ２０８、ＣＴＮ２０９に保持された信号はＴ＝ｔ１４〜ｔ１５の間に、水平シフトレジスタ２２０の駆動パルスＰＨが読み出し回路毎に順次Ｌ→Ｈ→Ｌとなり、それに伴い、スイッチ２１２、２１３がＯＦＦ→ＯＮ→ＯＦＦとなる。スイッチ２１２、２１３がＯＦＦ→ＯＮ→ＯＦＦとなった列の容量ＣＴＳ２０８、ＣＴＮ２０９に保持された信号は共通出力線２２３、２２４へそれぞれ読み出され、出力アンプ２２１で差電圧として出力される。この差電圧がＡ＋Ｂ像信号となる。
【００６８】
このように、本発明において各列ごとに設けられた読み出し回路２０３は、上記第１の信号、第２の信号、および、第３の信号、のうちいずれか１つの信号のみ保持する（容量ＣＴＳを有する）構成となる。
【００６９】
図８は、図４と同一の撮像素子１１０１のｎ列ｍ行のＰＤｎｍの配置を示した図である。斜線が描かれた画素は、画素読み出し時の読み出し対象画素であり、図８（ａ）は第１もしくは第２の信号を読み出す際の状態の一例を示し、図８（ｂ）は第３の信号を読み出す際の状態の一例を示している。具体的には、図８（ａ）は垂直方向に１／５の画像サイズに圧縮（間引き）され、図８（ｂ）は垂直方向に１／３の画像サイズに圧縮（間引き）されるものである。換言すれば、第１もしくは第２の信号を読み出す際（後述する第１の連続駆動）は、第３の信号を読み出す際（後述する第２の連続駆動）とは異なる画像圧縮を行う。より具体的には、第１の連続駆動の画像圧縮量は、第２の連続駆動の画像圧縮量よりも多い。
【００７０】
実際には、垂直方向に間引きしない（全画素読み）で部分読み出しをしたり、水平方向・垂直方向に加算して画像圧縮する場合などもあるが、本実施例に大きな影響はないため、ここでは垂直間引きの２パターンに特化して説明する。他の組み合わせについての説明は割愛する。
【００７１】
このように、本実施例では、画素読み出し時において、垂直方向に１／５もしくは１／３の画像サイズに圧縮（間引き）されて読み出される。
【００７２】
間引き読み出しの設定は、シフトレジスタの制御信号、ＳＫＩＰ信号をアクティブにすることで行なう。ＳＫＩＰ信号をアクティブにすることで、垂直シフトレジスタ２０１は、１画素ごとの順次走査から５画素毎もしくは３画素毎の順次走査に動作が変更される。
【００７３】
図９は、第１の信号（Ａ像）の垂直読み出しを含めたタイミングチャートである。
【００７４】
まず、垂直シフトレジスタ２０１を駆動してＶ０をアクティブにし、０行目の画素の出力を垂直出力線１０７にそれぞれ出力する。この状態で各画素で蓄積した電荷に対応する信号を読み出し回路２０３へ読み出す。この読み出し動作はＭＥＭ１として記載しているが、詳細は図５にて説明済みである第１の信号（Ａ像）の読み出し制御を行なうものである。
【００７５】
次に、ＰＨＳＴ信号をアクティブにしてＰＨ１、ＰＨ２にシフトクロックを入力して、順次Ｈ０乃至Ｈ(ｎ)がアクティブになるように制御される。
【００７６】
出力された画素出力は、出力アンプ２２１を介して出力され、後段の、信号処理回路１１０３で画像信号として補正処理される。
【００７７】
次に、垂直シフトレジスタ２０１は、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４をスキップさせてＶ５をアクティブにして５行目の画素出力を垂直出力線１０７に出力する。その後、読み出し回路２０３による読み出し駆動（ＭＥＭ１）を行い、画素出力が読み出し回路２０３に一旦記憶される。
【００７８】
次に、ＰＨＳＴ信号をアクティブにして、ＰＨ１、ＰＨ２にシフトクロックを入力して、順次Ｈ０乃至Ｈ(ｎ)がアクティブになるように制御して、水平出力線に画素出力を出力する。
【００７９】
以上のように、Ｖ１０、Ｖ１５・・・のように５行ごとに垂直走査を順次行いながら、読み出しを行なう。これにより、垂直方向に１／５に読み出し画素数を圧縮しながら画素出力が出力される。
【００８０】
図１０は、第２の信号（Ｂ像）の垂直読み出しを含めたタイミングチャートであり、図９と同様の動きである。ただし、各画素で蓄積した電荷に対応する信号を読み出し回路２０３へ読み出す動作がＭＥＭ２として記され、このＭＥＭ２についての詳細は図６にて説明済みである第２の信号（Ｂ像）の読み出し制御となる。
【００８１】
他の動作は図９と同様である為、詳細な説明は割愛する。
【００８２】
また、図１１は、第３の信号（Ａ＋Ｂ像）の垂直読み出しを含めたタイミングチャートである。基本的には図９乃至図１０と同様の動きであるが、各画素で蓄積した電荷を読み出し回路２０３へ読み出す動作がＭＥＭ３として記され、このＭＥＭ３についての詳細は図７にて説明済みである第３の信号（Ａ＋Ｂ像）の読み出し制御となる。
【００８３】
また、図１１では、垂直シフトレジスタ２０１の動作が図９および図１０と異なっている。詳細には、Ｖ１、Ｖ２をスキップさせてＶ３をアクティブにして３行目の画素出力を垂直出力線１０７に出力するのをはじめとし、以降、Ｖ６、Ｖ９・・・のように３行ごとに垂直走査を順次行いながら、読み出しを行なう。これにより、垂直方向に１／３に読み出し画素数を圧縮しながら画素出力が出力される。
【００８４】
他の動作は図９乃至図１０と同様である為、詳細な説明は割愛する。
【００８５】
図１２は本発明の第１の実施例における連続撮像動作（例えばライブビュー）の概略の動作フローチャートである。なお、以下のフローチャートは、全体制御・演算回路１１０４が不図示の内部メモリに格納されたコンピュータプログラムに従って実行する。
【００８６】
まず、選択手段１１０８における不図示の連続撮像動作設定スイッチがＯＮされることで、本シーケンスが開始される。なお、ここでは、本シーケンスの開始は、不図示の連続撮像動作設定スイッチがＯＮされたときとしたが、これに限らず、例えば撮像装置１０００の不図示の電源スイッチがＯＮされたときであってもかまわない。この不図示の電源スイッチがＯＮされたとき、例えばライブビューモード（連続撮像動作）が実行される。
【００８７】
ステップＳ１２０１は全体制御・演算回路１１０４内にある不図示のフレームカウンタをリセット（カウント値Ｆｃ＝０）する。
【００８８】
ステップＳ１２０２はフレームカウンタのカウント値Ｆｃをチェックし、Ｆｃ＝０ならばステップＳ１２０３へ、Ｆｃ＝０でなければステップＳ１２０９へ移行する。
【００８９】
ステップＳ１２０３は図５および図９で説明した第１の信号であるＡ像信号の読み出しを行なう。
【００９０】
ステップＳ１２０４はステップＳ１２０３にて読み出したＡ像信号を信号処理回路１１０３内のメモリ１１０３−１の所定領域Ｍａに保存する。
【００９１】
ステップＳ１２０５は図６および図１０で説明した第２の信号であるＢ像信号の読み出しを行なう。
【００９２】
ステップＳ１２０６はステップＳ１２０５にて読み出したＢ像信号を信号処理回路１１０３内のメモリ１１０３−１の所定領域Ｍｂに保存する。
【００９３】
ステップＳ１２０７は信号処理回路１１０３により、メモリ１１０３−１の所定領域Ｍａ、Ｍｂのデータを各種補正および合成、リサイズ、現像処理などの画像処理（画像処理１）を行なう。本ステップＳ１２０７の処理の詳細については、後述の図１３にて説明する。
【００９４】
なお、ここまでのステップＳ１２０３乃至ステップＳ１２０７を、第１の信号であるＡ像と第２の信号であるＢ像を入れ替わりで読み出す連続駆動である、第１の連続駆動と称する。
【００９５】
ステップＳ１２０８はフレームカウンタのカウント値Ｆｃを“１”加算（カウント値Ｆｃ＋１）する。
【００９６】
ステップＳ１２０９は図７および図１１で説明した第３の信号であるＡ＋Ｂ像信号の読み出しを行なう。
【００９７】
ステップＳ１２１０はステップＳ１２０９にて読み出したＡ＋Ｂ像信号を信号処理回路１１０３内のメモリ１１０３−１の所定領域Ｍａｂに保存する。
【００９８】
ステップＳ１２１１は信号処理回路１１０３により、メモリ１１０３−１の所定領域Ｍａｂのデータを各種補正および合成、リサイズ、現像処理などの画像処理（画像処理２）を行なう。本ステップＳ１２１１の処理の詳細については、後述の図１３にて説明する。
【００９９】
なお、ここまでのステップＳ１２０９乃至ステップＳ１２１１を、第３の信号であるＡ＋Ｂ像を読み出す駆動である、第２の連続駆動と称する。“連続駆動”としたのは、以下に示すルーチンによりＡ＋Ｂ像信号が連続的に読み出される為である。
【０１００】
このように、本実施例では、連続撮像動作中に、ステップＳ１２０３乃至ステップＳ１２０７の第１の連続駆動と、ステップＳ１２０９乃至ステップＳ１２１１の第２の連続駆動の切り替えを行っている。このように、本発明の全体制御・演算回路１１０４は、第１の連続駆動と第２の連続駆動を切り替える切り替え手段としての機能を有する。
【０１０１】
ステップＳ１２１２はフレームカウンタのカウント値Ｆｃをチェックし、Ｆｃが所定値（本実施例ではＦｃ＝５９）でなければステップＳ１２１３へ移行する。ステップＳ１２１３ではフレームカウンタのカウント値Ｆｃを“１”加算（カウント値Ｆｃ＋１）する。また、Ｆｃが所定値（本実施例ではＦｃ＝５９）ならばステップＳ１２１４へ移行する。ステップＳ１２１４ではフレームカウンタをリセット（カウント値Ｆｃ＝０）する。
【０１０２】
このように、本発明の全体制御・演算回路１１０４は、第２の連続駆動が所定回数行われたか否かを判定する判定手段としての機能も有する。
【０１０３】
ステップＳ１２１５は選択手段１１０８により動作変更（例えば、連続撮像動作設定スイッチがＯＦＦされるなど）されたか否かをチェックし、動作変更されてなければステップＳ１２０２へ戻り、動作変更された場合は本シーケンスを終了する。
【０１０４】
なお、ステップＳ１２１５からステップＳ１２０２へ戻る場合で、かつ、ステップＳ１２１４でＦｃ＝０とされた場合は、第２の連続駆動からステップＳ１２０３乃至ステップＳ１２０７の第１の連続駆動に切り替えられる。換言すれば、本発明の全体制御・演算回路１１０４は、第２の連続駆動が所定回数行われたか否かを判定する判定手段の判定結果に応じて第１の連続駆動と第２の連続駆動を切り替える。
【０１０５】
以上説明したように、第１の連続駆動と第２の連続駆動は、不図示の連続撮像動作設定スイッチがＯＮされるとき（すなわち、所定のタイミング：連続撮像駆動開始時）に切り替わるように設定される。換言すれば、第１の連続駆動と第２の連続駆動は、使用者から操作部（本実施例では不図示の連続撮像動作設定スイッチ）による操作を受け付けたときに切り替わるように設定される。また、第１の連続駆動と第２の連続駆動は、所定のタイミング（本実施例では、第１の連続駆動（Ａ像→Ｂ像読出し）が１サイクルに対し、第２の連続駆動（Ａ＋Ｂ像読出し）が５９サイクル）で切り替わる設定となっている。つまり、第２の連続駆動が所定回数行われたときに第１の連続駆動に切り替わるように設定されている。
【０１０６】
このように、本発明において第１の連続駆動と第２の連続駆動は、所定のタイミングで切り替えられるように設定されている。なお、上述したように、第１の連続駆動が行われる回数（サイクル）は、第２の連続駆動が行われる回数（サイクル）よりも少なく設定される。これは、第１の連続駆動と第２の連続駆動が切り替わる際に、後述するように使用者が違和感を覚える場合があるからである。したがって、例えば、第１の連続駆動と第２の連続駆動とを交互に切り替わるように設定するような場合、使用者は違和感を覚えやすい問題が生じる。本実施例では、第１の連続駆動と第２の連続駆動の切り替わり回数を少なく設定することで、使用者の違和感を低減している。また、連続撮像動作中における、第１の連続駆動の回数を第２の連続駆動の回数よりも少なく設定することで、画質劣化を抑制している。
【０１０７】
また、第１および第２の信号（Ａ像およびＢ像）は、第３の信号（Ａ＋Ｂ像）より短い周期で１フレーム分の画像を取得できる。
【０１０８】
この周期は第１の実施例の中では１／５間引きと１／３間引きと記載しているが、それに特化したものではない。例えば、設定変更時間、画像処理時間を含め、第１および第２の信号の２フレーム（１サイクル）の読出し・画像処理（合成処理含む）から出力までの時間を第１の時間とする。一方、第３の信号の１フレームの読出し・画像処理（合成処理含む）から出力までの時間を第２の時間とする。本実施例では、この第１の時間と第２の時間とが等しくなる設定とする。ここで、等しくなるとは、第１の時間と第２の時間とが略等価である場合を含む概念である。
【０１０９】
図１３は、図１２におけるステップＳ１２０７のＡ像およびＢ像の画像処理動作の一例を示したものである。
【０１１０】
ステップＳ１３０１は信号処理回路１１０３内のメモリ１１０３−１の所定領域ＭａにＡ像信号が保持されているかをチェックし、保持されていればステップＳ１３０２へ移行する。保持されていなければ、メインフローチャート（図１２のステップＳ１２１２）へ戻る。
【０１１１】
ステップＳ１３０２は信号処理回路１１０３内のメモリ１１０３−１の所定領域ＭｂにＢ像信号が保持されているかをチェックし、保持されていればステップＳ１３０３へ移行する。保持されていなければ、メインフローチャート（図１２のステップＳ１２１２）へ戻る。
【０１１２】
ステップＳ１３０３は所定領域Ｍａ、Ｍｂに保存されているＡ像信号、Ｂ像信号に対して、各々、画像補正（例えば、ゲイン補正、シェーディング補正など）をかける。
【０１１３】
ステップＳ１３０４はステップＳ１３０３で補正されたＡ像・Ｂ像を信号処理回路１１０３内の、不図示の焦点検出演算手段にデータ転送をする。該焦点検出演算手段はデータ転送をし、画像処理とは別に並行処理を行なう。概要は図１で説明した周知のＡ像・Ｂ像の位相差検出である為、詳細な説明は割愛する。このように、本発明では、第１の信号（Ａ像信号）および第２の信号（Ｂ像信号）は焦点検出のために使用される。
【０１１４】
ステップＳ１３０５は、各種補正処理を行なったＡ像信号とＢ像信号の合成処理（加算処理）を行なう。すなわち、Ａ像信号（第１の信号）とＢ像信号（第２の信号）を合成して一枚の合成画像を生成する。これにより、Ａ＋Ｂ像とほぼ同等の出力画像となる。
【０１１５】
ステップＳ１３０６はステップＳ１３０５で作成したＡ像とＢ像の合成画像を、所望の画像サイズにリサイズし、後段（画像表示処理、画像記録処理）に出力する。
【０１１６】
ステップＳ１３０７は、信号処理回路１１０３内のメモリ１１０３−１の所定領域Ｍａ、Ｍｂをクリアし、次の画像が記録される準備を行ない、メインフローチャート（図１２のステップＳ１２１２）へ戻る。
【０１１７】
以上、本画像処理動作（画像処理１）では、１／５間引きで取得されたＡ像信号とＢ像信号を一対の画像として合成することにより、Ａ＋Ｂ像の擬似画像を作成し、リサイズすることで所望のサイズの画像出力を得る。
【０１１８】
図１４は、図１２におけるステップＳ１２１１のＡ＋Ｂ像の画像処理動作の一例を示したものである。
【０１１９】
ステップＳ１４０１は信号処理回路１１０３内のメモリ１１０３−１の所定領域Ｍａｂに保存されているＡ＋Ｂ像信号に対して、画像補正（例えば、ゲイン補正、シェーディング補正など）をかける。
【０１２０】
ステップＳ１４０２はステップＳ１４０１で作成したＡ＋Ｂ像の補正画像を、所望の画像サイズにリサイズし、後段（画像表示処理、画像記録処理）に出力する。このように、本発明では、第３の信号（Ａ＋Ｂ像信号）は画像出力として使用される。
【０１２１】
ステップＳ１４０３は、信号処理回路１１０３内のメモリ１１０３−１の所定領域Ｍａｂをクリアし、次の画像が記録される準備を行ない、メインフローチャート（図１２のステップＳ１２１２）へ戻る。
【０１２２】
以上、本画像処理動作（画像処理２）では、１／３間引きで取得されたＡ＋Ｂ像信号を、リサイズすることで所望のサイズの画像出力を得る。
【０１２３】
なお、図１３〜図１４の後段での処理（画像表示処理、画像記録処理）は、図１３で作成した画像も図１４で作成した画像も同様に表示・記録処理をする。そのため、図１３及び図１４でのリサイズ率は互いに異なるように設定され、リサイズ後は同一サイズとなるように処理される。
【０１２４】
本発明によれば、以上で説明した駆動を行うことにより、第１のフォトダイオードと第２のフォトダイオードそれぞれに対する転送経路を備える必要がなくなる。また、該それぞれに対する転送経路を備えなくとも、焦点検出などに使用する各画素に設けられた一部の光電変換素子を使用した情報出力と、各画素に設けられた全ての光電変換素子を使用した画像出力を得ることが出来る。
【０１２５】
なお、本発明の第１の実施例では垂直方向を間引きしている例を挙げているが、本発明はそれに特化するものではなく、例えば、画素加算をするものでも何ら問題ない。したがって、第１の連続駆動と第２の連続駆動は、異なる画素間引き、または、画素加算を行うようにしてもよい。
【０１２６】
当然、本発明の実施例では、水平方向は間引き、加算は行っていない構成での説明となっているが、これに関しても、水平方向に間引き、加算をやっても何ら問題ないものである。
（本発明の変形例）
本発明の第１の実施例は連続撮像動作の中で、所定周期で、Ａ像およびＢ像を読み出す第１の連続駆動を１サイクル盛り込む例を上げたが、実際には、第１の連続駆動で焦点検出を行なう場合、複数回繰り返すことが望ましい。また、第１の連続駆動と、第２の連続駆動は切り替え時に、通信作業等が発生する為、駆動変化による影響があることが懸念されることから、そのタイミングは使用者に違和感を感じさせない事が望まれる。
【０１２７】
本発明の変形例として、第１の連続駆動を、他の動作変化に応じて行なう例を示す。
【０１２８】
以下に本発明の変形例における連続撮像動作（例えばライブビュー）の概略の動作フローチャートである。なお、以下のフローチャートは、全体制御・演算回路１１０４が不図示の内部メモリに格納されたコンピュータプログラムに従って実行する。
【０１２９】
本シーケンスも、図１２と同様に、選択手段１１０８における不図示の連続撮像動作設定スイッチがＯＮされることで、本シーケンスが開始される。
【０１３０】
ステップＳ１５０１は図５および図９で説明した第１の信号であるＡ像信号の読み出しを行なう。
【０１３１】
ステップＳ１５０２はステップＳ１５０１にて読み出したＡ像信号を信号処理回路１１０３内のメモリ１１０３−１の所定領域Ｍａに保存する。
【０１３２】
ステップＳ１５０３は図６および図１０で説明した第２の信号であるＢ像信号の読み出しを行なう。
【０１３３】
ステップＳ１５０４はステップＳ１５０３にて読み出したＢ像信号を信号処理回路１１０３内のメモリ１１０３−１の所定領域Ｍｂに保存する。
【０１３４】
ステップＳ１５０５は信号処理回路１１０３により、メモリ１１０３−１の所定領域Ｍａ、Ｍｂのデータを各種補正および合成、リサイズ、現像処理などの画像処理（画像処理１）を行なう。本ステップＳ１５０５の処理の詳細については、図１３と同様である。
【０１３５】
なお、ここまでのステップＳ１５０１乃至ステップＳ１５０５を、第１の信号であるＡ像と第２の信号であるＢ像を入れ替わりで読み出す連続駆動である、第１の連続駆動と称する。
【０１３６】
ステップＳ１５０６は信号処理回路１１０３内の、不図示の焦点検出演算手段にて焦点検出演算を行なう。該焦点検出演算手段はデータ転送をし、図１で説明した周知のＡ像・Ｂ像の位相差検出を行っている。
【０１３７】
ステップＳ１５０７は、ステップＳ１５０６での焦点検出結果に応じて、レンズ駆動回路１１０９を制御し、撮影レンズ１１１０の所定量のフォーカス駆動を行う。
【０１３８】
ステップＳ１５０８は、焦点検出結果による目標点（合焦位置）までレンズ駆動ができているか否かを判断し、合焦位置に移動できていなければステップＳ１５０９へ、合焦位置まで移動できていればステップＳ１５１０へ移行する。
【０１３９】
ステップＳ１５０９は選択手段１１０８により動作変更（例えば、連続撮像動作設定スイッチがＯＦＦされるなど）されたか否かをチェックし、動作変更されてなければステップＳ１５０１へ戻り、動作変更されていればステップＳ１５１３へ移行する。
【０１４０】
ステップＳ１５１０は図７および図１１で説明した第３の信号であるＡ＋Ｂ像信号の読み出しを行なう。
【０１４１】
ステップＳ１５１１はステップＳ１５１０にて読み出したＡ＋Ｂ像信号を信号処理回路１１０３内のメモリ１１０３−１の所定領域Ｍａｂに保存する。
【０１４２】
ステップＳ１５１２は信号処理回路１１０３により、メモリ１１０３−１の所定領域Ｍａｂのデータを各種補正および合成、リサイズ、現像処理などの画像処理（画像処理２）を行なう。本ステップＳ１５１２の処理の詳細は、図１４と同様である。
【０１４３】
なお、ここまでのステップＳ１５１０乃至ステップＳ１５１２を第３の信号であるＡ＋Ｂ像を読み出す駆動である第２の連続駆動と称する。“連続駆動”としたのは、以下に示すルーチンによりＡ＋Ｂ像信号が連続的に読み出される為である。
【０１４４】
ステップＳ１５１３は、選択手段１１０８内の不図示の焦点検出動作開始スイッチ（ＡＦスイッチ）がＯＮされたか否かをチェックし、ＯＮされていればステップＳ１５０１へ戻る。すなわち、本実施例では、所定のタイミング（焦点検出開始時）において第１の連続駆動と第２の連続駆動の切り替えを行う。ＯＮされていなければステップＳ１５１４へ移行する。
【０１４５】
ステップＳ１５１４は、選択手段１１０８内の不図示の絞り変更手段により絞りが変更されたか否かをチェックし、変更されていればステップＳ１５０１へ戻る。すなわち、本実施例では、所定のタイミング（絞り変更時）において第１の連続駆動と第２の連続駆動の切り替えを行う。変更されていなければステップＳ１５１５へ移行する。
【０１４６】
ステップＳ１５１５は、選択手段１１０８内の不図示のズーム変更手段により撮影レンズのズーム位置が変更されたか否かをチェックし、変更されていればステップＳ１５０１へ戻る。すなわち、本実施例では、所定のタイミング（ズーム変更時）において第１の連続駆動と第２の連続駆動の切り替えを行う。変更されていなければステップＳ１５１６へ移行する。
【０１４７】
ステップＳ１５１６は、選択手段１１０８内の不図示の連続撮像動作設定スイッチがＯＦＦされたか否かをチェックし、ＯＦＦされていなければステップＳ１５１０へ戻り、ＯＦＦされていれば本シーケンスを終了し待機状態へ戻る。
【０１４８】
以上により、ライブビューのような連続撮像動作の駆動開始時、焦点検出動作開始時、絞り変更時、ズーム位置変更時など、ユーザーが任意で設定した所定のタイミングで、複数回、第１の連続駆動を繰り返すことで、焦点検出動作をスムーズに行うことができる。さらに、上述の所定のタイミングは、使用者の操作から撮像装置が焦点検出の動作を開始していることがわかる状況であるため、焦点検出完了前後で第１の連続駆動と第２の連続駆動の切り替わりが発生しても、違和感を低減することに役立つ。
【０１４９】
以上のように、本発明は、複数の光電変換素子を１つのマイクロレンズ下に有する画素を備えた撮像装置に関するものである。そして、第１の信号（Ａ像）および第２の信号（Ｂ像）と、第３の信号（Ａ＋Ｂ像）を個別に使用し、焦点検出などの情報出力と画像出力の双方を得ることができるものである。さらに、少なくとも、第１もしくは第２の信号をフレーム毎に入れ替わりで１サイクルの出力とする第１の連続駆動と、第３の信号を繰り返し出力する第２の連続駆動とを備え、これらを切り替え制御するものに関する。そして、所定のタイミングで、第１の連続駆動と第２の連続駆動を切り替え制御することにより、焦点検出などの情報出力と、略全ての光電変換素子を使用した画像出力を、回路規模を増大させることなく、得ることができるものである。
（他の実施形態）
本発明の目的は以下のようにしても達成できる。すなわち、前述した実施形態の機能を実現するための手順が記述されたソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、装置（例えば、撮像装置）に供給する。そしてその装置のコンピュータ（またはＣＰＵ、ＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行するのである。
【０１５０】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が本発明の新規な機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体およびプログラムは本発明を構成することになる。
【０１５１】
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスクなどが挙げられる。また、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等も用いることができる。
【０１５２】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行可能とすることにより、前述した実施形態の機能が実現される。さらに、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
【０１５３】
更に、以下の場合も含まれる。まず記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行う。
【産業上の利用可能性】
【０１５４】
本発明は、コンパクトデジタルカメラ、一眼レフカメラ、ビデオカメラなどのカメラシステムに好適に利用できる。
【符号の説明】
【０１５５】
１０１Ａ、１０１Ｂ：フォトダイオード
２０３：読み出し回路
１１０１：撮像素子
１１０４：全体制御・演算回路
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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