(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換部をそれぞれ含む複数の画素が行列状に配された画素アレイであって、前記複数の画素のうちの第１の画素は、撮像光学系の射出瞳の全領域を通過する光束に基づく信号を出力し、前記複数の画素のうちの第２の画素は、前記射出瞳の一部である瞳領域を通過する光束に基づく信号を出力し、転送スイッチを介して前記光電変換部に接続されるフローティングディフュージョン領域が、互いに隣接する複数の行にそれぞれ位置する複数の前記画素において共有されている、画素アレイ部と、
第１の走査においては、間引きながら前記第１の画素が配されている行を選択し、第２の走査においては、前記第１の走査において選択される行とは異なる行であって且つ前記第２の画素が配されている行を選択する行選択手段と、
前記行選択手段によって選択された行に位置する前記画素の前記フローティングディフュージョン領域の電圧に応じた信号を読み出す読み出し手段と、
前記第１の走査において読み出される一の行に位置する前記第１の画素に対して前記フローティングディフュージョン領域が共有されている前記第２の画素が位置している他の行が前記第２の走査において読み出される場合には、前記第１の走査において読み出される信号に対応する電荷が前記一の行に位置する前記第１の画素に蓄積される期間である第１の蓄積期間と、前記第２の走査において読み出される信号に対応する電荷が前記他の行に位置する前記第２の画素に蓄積される期間である第２の蓄積期間とが重なり合わないように、前記第１の蓄積期間と前記第２の蓄積期間とをそれぞれ設定する制御手段と
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記一の行に位置する前記第１の画素からの信号が読み出されるタイミングと、前記他の行に位置する前記第２の画素からの信号が読み出されるタイミングとに基づいて、前記第１の蓄積期間と前記第２の蓄積期間とをそれぞれ設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
光電変換部をそれぞれ含む複数の画素が行列状に配された画素アレイであって、前記複数の画素のうちの第１の画素は、撮像光学系の射出瞳の全領域を通過する光束に基づく信号を出力し、前記複数の画素のうちの第２の画素は、前記射出瞳の一部である瞳領域を通過する光束に基づく信号を出力し、転送スイッチを介して前記光電変換部に接続されるフローティングディフュージョン領域が、互いに隣接する複数の行にそれぞれ位置する複数の前記画素において共有されている、画素アレイ部と、
第１の走査においては、間引きながら前記第１の画素が配されている行を選択し、第２の走査においては、前記第１の走査において選択される行とは異なる行であって且つ前記第２の画素が配されている行を選択する行選択手段と、
前記行選択手段によって選択された行に位置する前記画素の前記フローティングディフュージョン領域の電圧に応じた信号を読み出す読み出し手段と、
前記第１の走査において読み出される一の行に位置する前記第１の画素に対して前記フローティングディフュージョン領域が共有されている前記第２の画素が位置している他の行が前記第２の走査において読み出される場合には、前記第１の走査において読み出される信号に対応する電荷が前記一の行に位置する前記第１の画素に蓄積される期間である第１の蓄積期間が、前記第２の走査において読み出される信号に対応する電荷が前記他の行に位置する前記第２の画素に蓄積される期間である第２の蓄積期間以上となるように、前記第１の蓄積期間と前記第２の前記蓄積期間とをそれぞれ設定する制御手段と
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
光電変換部をそれぞれ含む複数の画素が行列状に配された画素アレイであって、前記複数の画素のうちの第１の画素は、撮像光学系の射出瞳の全領域を通過する光束に基づく信号を出力し、前記複数の画素のうちの第２の画素は、前記射出瞳の一部である瞳領域を通過する光束に基づく信号を出力し、転送スイッチを介して前記光電変換部に接続されるフローティングディフュージョン領域が、互いに隣接する複数の行にそれぞれ位置する複数の前記画素において共有されている、画素アレイ部と、
第１の走査においては、間引きながら前記第１の画素が配されている行を選択し、第２の走査においては、前記第１の走査において選択される行とは異なる行であって且つ前記第２の画素が配されている行を選択する行選択手段と、
前記行選択手段によって選択された行に位置する前記画素の前記フローティングディフュージョン領域の電圧に応じた信号を読み出す読み出し手段とを有し、
前記行選択手段は、前記第１の走査において読み出される行に位置する前記第１の画素に対して前記フローティングディフュージョン領域が共有されていない前記第２の画素が位置する行を前記第２の走査において選択する
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
第１の画素数の画像を取得する第１のモードと、前記第１の画素数とは異なる第２の画素数の画像を取得する第２のモードとを設定可能なモード設定手段を更に有し、
前記第１のモードに設定された場合には、前記行選択手段は、第１の態様で間引きながら前記第１の画素が配されている前記行を選択し、前記第２のモードに設定された場合には、前記行選択手段は、前記第１の態様とは異なる第２の態様で間引きながら前記第２の画素が配されている前記行を選択する
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】
光電変換部をそれぞれ含む複数の画素が行列状に配された画素アレイであって、前記複数の画素のうちの第１の画素は、撮像光学系の射出瞳の全領域を通過する光束に基づく信号を出力し、前記複数の画素のうちの第２の画素は、前記射出瞳の一部である瞳領域を通過する光束に基づく信号を出力し、転送スイッチを介して前記光電変換部に接続されるフローティングディフュージョン領域が、互いに隣接する複数の行にそれぞれ位置する複数の前記画素において共有されている、画素アレイ部とからの信号を読み出す読み出し方法であって、
間引きながら前記第１の画素が配されている行を走査し、前記第１の画素の前記フローティングディフュージョン領域の電圧に応じた信号を読み出す第１の走査と、
前記第１の走査において選択される行とは異なる行であって且つ前記第２の画素が配されている行を走査し、前記第２の画素の前記フローティングディフュージョン領域の電圧に応じた信号を読み出す第２の走査とを有し、
前記第１の走査において読み出される一の行に位置する前記第１の画素に対して前記フローティングディフュージョン領域が共有されている前記第２の画素が位置している他の行が前記第２の走査において読み出される場合には、前記第１の走査において読み出される信号に対応する電荷が前記一の行に位置する前記第１の画素に蓄積される期間である第１の蓄積期間と、前記第２の走査において読み出される信号に対応する電荷が前記他の行に位置する前記第２の画素に蓄積される期間である第２の蓄積期間とが重なり合わないように、前記第１の蓄積期間と前記第２の蓄積期間とをそれぞれ設定する
ことを特徴とする読み出し方法。
【請求項７】
光電変換部をそれぞれ含む複数の画素が行列状に配された画素アレイであって、前記複数の画素のうちの第１の画素は、撮像光学系の射出瞳の全領域を通過する光束に基づく信号を出力し、前記複数の画素のうちの第２の画素は、前記射出瞳の一部である瞳領域を通過する光束に基づく信号を出力し、転送スイッチを介して前記光電変換部に接続されるフローティングディフュージョン領域が、互いに隣接する複数の行にそれぞれ位置する複数の前記画素において共有されている、画素アレイ部とからの信号を読み出す読み出し方法であって、
間引きながら前記第１の画素が配されている行を走査し、前記第１の画素の前記フローティングディフュージョン領域の電圧に応じた信号を読み出す第１の走査と、
前記第１の走査において選択される行とは異なる行であって且つ前記第２の画素が配されている行を走査し、前記第２の画素の前記フローティングディフュージョン領域の電圧に応じた信号を読み出す第２の走査とを有し、
前記第１の走査において読み出される一の行に位置する前記第１の画素に対して前記フローティングディフュージョン領域が共有されている前記第２の画素が位置している他の行が前記第２の走査において読み出される場合には、前記第１の走査において読み出される信号に対応する電荷が前記一の行に位置する前記第１の画素に蓄積される期間である第１の蓄積期間が、前記第２の走査において読み出される信号に対応する電荷が前記他の行に位置する前記第２の画素に蓄積される期間である第２の蓄積期間以上となるように、前記第１の蓄積期間と前記第２の前記蓄積期間とをそれぞれ設定する
ことを特徴とする読み出し方法。
【請求項８】
光電変換部をそれぞれ含む複数の画素が行列状に配された画素アレイであって、前記複数の画素のうちの第１の画素は、撮像光学系の射出瞳の全領域を通過する光束に基づく信号を出力し、前記複数の画素のうちの第２の画素は、前記射出瞳の一部である瞳領域を通過する光束に基づく信号を出力し、転送スイッチを介して前記光電変換部に接続されるフローティングディフュージョン領域が、互いに隣接する複数の行にそれぞれ位置する複数の前記画素において共有されている、画素アレイ部からの信号を読み出す読み出し方法であって、
間引きながら前記第１の画素が配されている行を走査し、前記第１の画素の前記フローティングディフュージョン領域の電圧に応じた信号を読み出す第１の走査と、
前記第１の走査において選択される行とは異なる行であって且つ前記第２の画素が配されている行を走査し、前記第２の画素の前記フローティングディフュージョン領域の電圧に応じた信号を読み出す第２の走査とを有し、
前記第２の走査では、前記第１の走査において読み出される行に位置する前記第１の画素に対して前記フローティングディフュージョン領域が共有されていない前記第２の画素が位置している行を走査する
ことを特徴とする読み出し方法。
【請求項９】
光電変換部をそれぞれ含む複数の画素が行列状に配された画素アレイであって、前記複数の画素のうちの第１の画素は、撮像光学系の射出瞳の全領域を通過する光束に基づく信号を出力し、前記複数の画素のうちの第２の画素は、前記射出瞳の一部である瞳領域を通過する光束に基づく信号を出力し、転送スイッチを介して前記光電変換部に接続されるフローティングディフュージョン領域が、互いに隣接する複数の行にそれぞれ位置する複数の前記画素において共有されている、画素アレイ部とからの信号を読み出す読み出し方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記読み出し方法は、
間引きながら前記第１の画素が配されている行を走査し、前記第１の画素の前記フローティングディフュージョン領域の電圧に応じた信号を読み出す第１の走査と、
前記第１の走査において選択される行とは異なる行であって且つ前記第２の画素が配されている行を走査し、前記第２の画素の前記フローティングディフュージョン領域の電圧に応じた信号を読み出す第２の走査とを有し、
前記第１の走査において読み出される一の行に位置する前記第１の画素に対して前記フローティングディフュージョン領域が共有されている前記第２の画素が位置している他の行が前記第２の走査において読み出される場合には、前記第１の走査において読み出される信号に対応する電荷が前記一の行に位置する前記第１の画素に蓄積される期間である第１の蓄積期間と、前記第２の走査において読み出される信号に対応する電荷が前記他の行に位置する前記第２の画素に蓄積される期間である第２の蓄積期間とが重なり合わないように、前記第１の蓄積期間と前記第２の蓄積期間とをそれぞれ設定する
ことを特徴とするプログラム。
【請求項１０】
光電変換部をそれぞれ含む複数の画素が行列状に配された画素アレイであって、前記複数の画素のうちの第１の画素は、撮像光学系の射出瞳の全領域を通過する光束に基づく信号を出力し、前記複数の画素のうちの第２の画素は、前記射出瞳の一部である瞳領域を通過する光束に基づく信号を出力し、転送スイッチを介して前記光電変換部に接続されるフローティングディフュージョン領域が、互いに隣接する複数の行にそれぞれ位置する複数の前記画素において共有されている、画素アレイ部とからの信号を読み出す読み出し方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記読み出し方法は、
間引きながら前記第１の画素が配されている行を走査し、前記第１の画素の前記フローティングディフュージョン領域の電圧に応じた信号を読み出す第１の走査と、
前記第１の走査において選択される行とは異なる行であって且つ前記第２の画素が配されている行を走査し、前記第２の画素の前記フローティングディフュージョン領域の電圧に応じた信号を読み出す第２の走査とを有し、
前記第１の走査において読み出される一の行に位置する前記第１の画素に対して前記フローティングディフュージョン領域が共有されている前記第２の画素が位置している他の行が前記第２の走査において読み出される場合には、前記第１の走査において読み出される信号に対応する電荷が前記一の行に位置する前記第１の画素に蓄積される期間である第１の蓄積期間が、前記第２の走査において読み出される信号に対応する電荷が前記他の行に位置する前記第２の画素に蓄積される期間である第２の蓄積期間以上となるように、前記第１の蓄積期間と前記第２の前記蓄積期間とをそれぞれ設定する
ことを特徴とするプログラム。
【請求項１１】
光電変換部をそれぞれ含む複数の画素が行列状に配された画素アレイであって、前記複数の画素のうちの第１の画素は、撮像光学系の射出瞳の全領域を通過する光束に基づく信号を出力し、前記複数の画素のうちの第２の画素は、前記射出瞳の一部である瞳領域を通過する光束に基づく信号を出力し、転送スイッチを介して前記光電変換部に接続されるフローティングディフュージョン領域が、互いに隣接する複数の行にそれぞれ位置する複数の前記画素において共有されている、画素アレイ部からの信号を読み出す読み出し方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記読み出し方法は、
間引きながら前記第１の画素が配されている行を走査し、前記第１の画素の前記フローティングディフュージョン領域の電圧に応じた信号を読み出す第１の走査と、
前記第１の走査において選択される行とは異なる行であって且つ前記第２の画素が配されている行を走査し、前記第２の画素の前記フローティングディフュージョン領域の電圧に応じた信号を読み出す第２の走査とを有し、
前記第２の走査では、前記第１の走査において読み出される行に位置する前記第１の画素に対して前記フローティングディフュージョン領域が共有されていない前記第２の画素が位置している行を走査する
ことを特徴とするプログラム。
【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】
従来より、コントラスト検出方式のオートフォーカスを行う撮像装置が知られている。コントラスト検出方式のオートフォーカスにおいては、撮像素子が焦点検出用のセンサとして用いられる。コントラスト検出方式のオートフォーカスにおいては、撮像素子によって得られた信号のコントラストが最大となるようにフォーカスレンズの位置を動かすことによって、焦点調整が行われる。しかしながら、コントラスト検出方式のオートフォーカスでは、撮影レンズを動かしながらコントラスト情報を評価する必要がある。このため、コントラスト検出方式のオートフォーカスにおいては、コントラストが最大であることが分かった後に、コントラストが最大となるような位置にフォーカスレンズを再度移動させることが必要となる。このため、コントラスト検出方式のオートフォーカスにおいては、焦点検出のために長時間を要し、高速なオートフォーカス動作が困難であった。
【０００３】
このような欠点を解決すべく、近時では、位相差検出方式のオートフォーカスを行う撮像装置が提案されている。位相差検出方式のオートフォーカスを行う撮像装置においては、撮像素子に位相差検出機能が組み込まれている。かかる撮像装置においては、撮像素子から得られる信号に基づいてピントずれ量を直接求めることが可能であり、高速なオートフォーカスを行うことが可能となる。
【０００４】
例えば、特許文献１では、光電変換エリアの中心部から一方に偏った開口部を有する遮光層が形成された画素Ｓ１と、光電変換エリアの中心部から他方に偏った開口部を有する遮光層が形成された画素Ｓ２とを有する固体撮像装置が開示されている。特許文献１では、これらの画素Ｓ１、Ｓ２からの信号に基づいて、位相差検出方式のオートフォーカスを行うことができる。
【０００５】
また、特許文献２には、次のような技術が開示されている。即ち、引用文献２では、間引き読み出しの際に間引かれる行に焦点検出用画素が配される。動画像を撮影する際には、間引き読み出しによって画像データが取得され、この後、焦点検出用画素からの信号が読み出される。引用文献２には、画像データを取得するために読み出される行における蓄積時間と、焦点検出用画素が配されている行における蓄積時間とを、それぞれ別個に設定することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１５６８２３号公報
【特許文献２】特開２０１０−２１９９５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の撮像装置では、必ずしも良好な画質や焦点検出精度が得られない場合があった。
本発明の目的は、画質や焦点検出精度の低下を抑制し得る撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一観点によれば、光電変換部をそれぞれ含む複数の画素が行列状に配された画素アレイであって、前記複数の画素のうちの第１の画素は、撮像光学系の射出瞳の全領域を通過する光束に基づく信号を出力し、前記複数の画素のうちの第２の画素は、前記射出瞳の一部である瞳領域を通過する光束に基づく信号を出力し、転送スイッチを介して前記光電変換部に接続されるフローティングディフュージョン領域が、互いに隣接する複数の行にそれぞれ位置する複数の前記画素において共有されている、画素アレイ部と、第１の走査においては、間引きながら前記第１の画素が配されている行を選択し、第２の走査においては、前記第１の走査において選択される行とは異なる行であって且つ前記第２の画素が配されている行を選択する行選択手段と、前記行選択手段によって選択された行に位置する前記画素の前記フローティングディフュージョン領域の電圧に応じた信号を読み出す読み出し手段と、前記第１の走査において読み出される一の行に位置する前記第１の画素に対して前記フローティングディフュージョン領域が共有されている前記第２の画素が位置している他の行が前記第２の走査において読み出される場合には、前記第１の走査において読み出される信号に対応する電荷が前記一の行に位置する前記第１の画素に蓄積される期間である第１の蓄積期間と、前記第２の走査において読み出される信号に対応する電荷が前記他の行に位置する前記第２の画素に蓄積される期間である第２の蓄積期間とが重なり合わないように、前記第１の蓄積期間と前記第２の蓄積期間とをそれぞれ設定する制御手段とを有することを特徴とする撮像装置が提供される。
【０００９】
本発明の他の観点によれば、光電変換部をそれぞれ含む複数の画素が行列状に配された画素アレイであって、前記複数の画素のうちの第１の画素は、撮像光学系の射出瞳の全領域を通過する光束に基づく信号を出力し、前記複数の画素のうちの第２の画素は、前記射出瞳の一部である瞳領域を通過する光束に基づく信号を出力し、転送スイッチを介して前記光電変換部に接続されるフローティングディフュージョン領域が、互いに隣接する複数の行にそれぞれ位置する複数の前記画素において共有されている、画素アレイ部と、第１の走査においては、間引きながら前記第１の画素が配されている行を選択し、第２の走査においては、前記第１の走査において選択される行とは異なる行であって且つ前記第２の画素が配されている行を選択する行選択手段と、前記行選択手段によって選択された行に位置する前記画素の前記フローティングディフュージョン領域の電圧に応じた信号を読み出す読み出し手段と、前記第１の走査において読み出される一の行に位置する前記第１の画素に対して前記フローティングディフュージョン領域が共有されている前記第２の画素が位置している他の行が前記第２の走査において読み出される場合には、前記第１の走査において読み出される信号に対応する電荷が前記一の行に位置する前記第１の画素に蓄積される期間である第１の蓄積期間が、前記第２の走査において読み出される信号に対応する電荷が前記他の行に位置する前記第２の画素に蓄積される期間である第２の蓄積期間以上となるように、前記第１の蓄積期間と前記第２の前記蓄積期間とをそれぞれ設定する制御手段とを有することを特徴とする撮像装置が提供される。
【００１０】
本発明の更に他の観点によれば、光電変換部をそれぞれ含む複数の画素が行列状に配された画素アレイであって、前記複数の画素のうちの第１の画素は、撮像光学系の射出瞳の全領域を通過する光束に基づく信号を出力し、前記複数の画素のうちの第２の画素は、前記射出瞳の一部である瞳領域を通過する光束に基づく信号を出力し、転送スイッチを介して前記光電変換部に接続されるフローティングディフュージョン領域が、互いに隣接する複数の行にそれぞれ位置する複数の前記画素において共有されている、画素アレイ部と、第１の走査においては、間引きながら前記第１の画素が配されている行を選択し、第２の走査においては、前記第１の走査において選択される行とは異なる行であって且つ前記第２の画素が配されている行を選択する行選択手段と、前記行選択手段によって選択された行に位置する前記画素の前記フローティングディフュージョン領域の電圧に応じた信号を読み出す読み出し手段とを有し、前記行選択手段は、前記第１の走査において読み出される行に位置する前記第１の画素に対して前記フローティングディフュージョン領域が共有されていない前記第２の画素が位置する行を前記第２の走査において選択することを特徴とする撮像装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、画質や焦点検出精度の低下を抑制し得る撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態による撮像装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態による撮像装置の構成を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態による撮像装置に設けられたデジタルシグナルプロセッサを示すブロック図である。
【図４】撮像素子における画素のレイアウトの例を示す図である。
【図５】撮像素子に配された画素を示す断面図である。
【図６】撮像光学系の射出瞳を通過する光束と画素との関係を模式的に示す図である。
【図７】撮像素子の画素部の回路図である。
【図８】撮像素子の構成を示す概略図である。
【図９】静止画像を取得する際のタイムチャートの例を示す図である。
【図１０】高精細モードで動画像を取得する際の読み出し動作の例を示す図である。
【図１１】高速モードで動画像を取得する際の読み出し動作の例を示す図である。
【図１２】動画像を取得する際の読み出し動作の例を示す図である。
【図１３】動画像を取得する際の読み出し動作の例を示す図である。
【図１４】撮像素子の画素部の回路図である。
【図１５】撮像素子における画素のレイアウトの例を示す図である。
【図１６】動画像を取得する際の動作の例を示す図である。
【図１７】本発明の一実施形態による撮像装置の動作を示すフローチャートである。
【図１８】静止画像を取得する際の動作を示すフローチャートである。
【図１９】動画像を取得する際の動作を示すフローチャートである。
【図２０】変形実施形態による読み出し動作の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
［一実施形態］
本発明の一実施形態による撮像装置について図面を用いて説明する。図１は、本実施形態による撮像装置を示すブロック図である。本実施形態による撮像装置１００は、例えば、デジタル一眼レフカメラである。本実施形態による撮像装置１００は、撮像素子１０１と、アナログフロントエンド（ＡＦＥ：Ａｎａｌｏｇ  Ｆｒｏｎｔ  Ｅｎｄ）１０２とを有している。また、本実施形態による撮像装置１００は、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ：Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）１０３と、タイミング発生部（ＴＧ：Ｔｉｍｉｎｇ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）１０４とを更に有している。また、本実施形態による撮像装置１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１０５を更に有している。また、本実施形態による撮像装置１００は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０６と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０７と、表示部１１４と、記録媒体１０８が取り付けられるコネクタ（図示せず）とを有している。また、本実施形態による撮像装置１００は、電源スイッチ１０９と、１段目のシャッタスイッチ１１０と、２段目のシャッタスイッチ１１１と、モードダイアル１１２と、ＩＳＯ感度設定スイッチ１１３とを有している。
【００１５】
撮像素子１０１としては、ＣＭＯＳ型の撮像素子、即ち、ＣＭＯＳイメージセンサが用いられている。従って、撮像素子１０１においては、ライン露光順次読み出し方式、即ち、ローリングシャッターが用いられる。なお、撮像素子１０１は、ＩＳＯ感度に応じてゲインを切り替える不図示のアンプ回路を内蔵している。ＡＦＥ１０２には、撮像素子１０１からのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器が内蔵されている。また、ＡＦＥ１０２は、ダークオフセットレベルをクランプする機能をも有している。
【００１６】
ＤＳＰ（信号処理部）１０３は、ＡＦＥ１０２からのデジタル信号、即ち、画像データに対して、補正処理、現像処理、圧縮処理等の各種画像処理を行う。また、ＤＳＰ１０３は、ＲＯＭ１０６、ＲＡＭ１０７等の各種メモリに対するアクセス処理をも行う。また、ＤＳＰ１０３は、記録媒体１０８への画像データの書き込み処理をも行う。また、ＤＳＰ１０３は、表示部１１４を用いた各種データの表示処理等をも行う。なお、ＤＰＳ１０３は、ＲＡＭ１０７に記録された画像データに対して各種の補正処理をも行う。また、ＤＳＰ１０３は、撮像素子１０１において発生する各種ノイズの補正処理をも行う。また、ＤＳＰ１０３は、欠陥画素の検出や、当該欠陥画素の補正処理をも行う。また、ＤＳＰ１０３は、後述する位相差検出用画素Ｓ１、Ｓ２の補正処理をも行う。更に、ＤＳＰ１０３は、位相差検出用画素Ｓ１、Ｓ２の周辺に位置する画素に対する補正処理をも行う。また、ＤＳＰ１０３は、位相差検出用画素Ｓ１、Ｓ２からの出力を用いてデフォーカス情報をも算出する。なお、ＤＳＰ１０３の詳細については後述することとする。
【００１７】
タイミング発生部（タイミング発生回路）１０４は、ＣＰＵ１０５からの制御に基づいて、撮像素子１０１、ＡＦＥ１０２及びＤＳＰ１０３に対して、クロック信号や制御信号等を供給する。また、タイミング発生部１０４は、ＣＰＵ１０５と協働して、撮像素子１０１の各種読み出しモードに対応するタイミング信号を生成する。このように、タイミング発生部１０４とＣＰＵ１０５とが協業して、撮像素子１０１等を制御する制御手段として機能する。
【００１８】
ＣＰＵ（制御部）１０５は、ＤＳＰ１０３やタイミング発生部１０４に対する制御を行う。また、ＣＰＵ１０５は、後述する測光処理をも行う。また、ＣＰＵ１０５は、焦点検出素子２０９（図２参照）からの出力を用いたオートフォーカス（ＡＦ：Ａｕｔｏ  Ｆｏｃｕｓ）処理をも行う。焦点検出素子２０９は、撮像素子１０１とは独立して設けられており、位相差方式の焦点検出を行う。また、ＣＰＵ１０５は、撮像素子１０１に組み込まれた位相差検出用画素Ｓ１、Ｓ２からの信号に基づいて得られるデフォーカス情報に基づいて、ＡＦ処理等を行う。
【００１９】
ＣＰＵ１０５には、例えば、電源スイッチ１０９と、第１段目のシャッタスイッチ（ＳＷ１）１１０と、第２段目のシャッタスイッチ（ＳＷ２）１１１と、モードダイアル１１２と、ＩＳＯ感度設定スイッチ１１３とが接続されている。ＣＰＵ１０５は、これらのスイッチやダイアルの設定状態に応じた処理を実行する。
【００２０】
ＲＯＭ１０６には、撮像装置１００を制御するための制御プログラム、即ち、ＣＰＵ１０５が実行するプログラムや、各種の補正用データ等が記憶されている。ＲＯＭ１０６は、一般的には、フラッシュメモリ等の不揮発正メモリによって構成されている。ＲＡＭ１０７は、ＲＯＭ１０６よりも高速にアクセスすることが可能である。ＲＡＭ１０７は、ワークエリアとして利用され、ＤＳＰ１０３によって処理される画像データ等を一時的に記憶する。
【００２１】
記録媒体１０８は、例えば、撮影された画像データ等を保存する。記録媒体１０８としては、例えばメモリカード等が用いられる。記録媒体１０８は、例えば不図示のコネクタを介してＤＳＰ１０３に接続される。電源スイッチ１０９は、撮像装置１００を起動させる際にユーザによって操作される。第１段目のシャッタスイッチＳＷ１がオン状態になった場合には、測光処理、焦点検出処理等の撮影前処理が実行される。第２段目のシャッタスイッチＳＷ２がオン状態になった場合には、メインミラー２０７（図２参照）、サブミラー２０８（図２参照）及びフォーカルプレーンシャッタ２１０（図２参照）が駆動される。そして、撮像素子１０１によって取得された画像データがＡＦＥ１０２とＤＳＰ１０３とを介して記録媒体１０８に書き込まれる一連の撮像動作が開始される。
【００２２】
モードダイアル１１２は、撮像装置１００の各種の動作モードを設定するために用いられる。ＩＳＯ感度設定スイッチ１１３は、ＩＳＯ感度を設定するために用いられる。表示部１１４は、撮像装置１００に関する情報を表示し、また、撮影した静止画像や動画像等を表示する。表示部１１４としては、例えば液晶ディスプライ（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）等が用いられている。
【００２３】
次に、本実施形態による撮像装置１００の構成について図２を用いて説明する。図２は、本実施形態による撮像装置１００の構成を示す図である。図２は、本実施形態による撮像装置１００の内部を側方から見た状態を示している。図２（ａ）は、メインミラー２０７及びサブミラー２０８がダウンしており、フォーカルプレーンシャッタ２１０が閉じている状態を示している。図２（ａ）に示す状態においては、ユーザは光学ファインダ２１５を使用することが可能である。光学ファインダ２１５は、一般に、静止画像を取得する際に用いられる。図２（ｂ）は、メインミラー２０７及びサブミラー２０８がアップしており、フォーカルプレーンシャッタ２１０が開いている状態を示している。動画像の撮影やライブビュー表示の際には、メインミラー２０７、サブミラー２０８及びフォーカルプレーンシャッタ２１０は、図２（ｂ）に示すような状態に設定される。また、静止画像の撮影において、撮像素子１０１への露光が行われている際には、図２（ｂ）に示すような状態となる。
【００２４】
図２（ａ）に示すように、撮像装置１００の本体２０１の前面には、撮影レンズ２０２が装着される。撮影レンズ２０２は、撮像装置１００の本体２０１から着脱可能である。撮像装置１００の本体２０１と撮影レンズ２０２とは、マウント接点群２０３を介して電気的に接続される。撮影レンズ２０２内には、絞り２０４と、ピント調整用レンズ群（フォーカスレンズ）２０５とが配されており、これらはレンズ制御装置２０６によって制御される。撮影レンズ２０２と後述するマイクロレンズ５０１とが相俟って、撮像光学系が構成される。
【００２５】
撮像装置１００の本体２０１内には、メインミラー２０７が配されている。メインミラー２０７としては、例えばハーフミラーが用いられている。図２（ａ）に示す状態においては、メインミラー２０７は、撮影光路上に斜設された状態となっており、撮影レンズ２０２からの光を反射してファインダ光学系２１４に導く。一方、メインミラー２０７を透過する光は、サブミラー２０８によって反射され、焦点検出素子２０９に入射する。焦点検出素子（ＡＦユニット）２０９は、位相差方式の焦点検出を行う素子、即ち、位相差方式のＡＦセンサーである。焦点検出素子２０９による検出結果に基づいて撮影レンズ２０２のピント調整用レンズ群２０５を制御することによって、ＡＦ動作が行われる。
【００２６】
撮像装置１００の本体２０１内には、撮像素子１０１と、フォーカルプレーンシャッタ２１０とが配されている。フォーカルプレーンシャッタ２１０は、通常は閉状態となっており、撮影時においてのみ、指定された秒時の露光を行うように開動作を行う。ピント板２１１と、光路変更用のペンタプリズム２１２と、接眼レンズ２１３とによって、ファインダ光学系２１４が構成されている。ユーザは、接眼レンズ２１３を介してピント板２１１を観測することによって被写体像を確認することができる。
【００２７】
不図示のレリーズボタンを半押しにすると、１段目のシャッタスイッチ（ＳＷ１）１１０がオン状態となる。１段目のシャッタスイッチ１１０がオン状態になると、ＡＥ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）やＡＦ等の撮影準備動作が行われる。レリーズボタンを全押しにすると、２段目のシャッタスイッチ（ＳＷ２）１１１がＯＮ状態となる。２段目のシャッタスイッチＳＷ２がＯＮ状態になると、図２（ｂ）に示すように、メインミラー２０７、サブミラー２０８が光路から退避するように動作し、その後、フォーカルプレーンシャッタ２１０が所定時間開き、撮像素子１０１が露光される。
【００２８】
動作モードが例えばライブビューモードに設定された場合には、メインミラー２０７とサブミラー２０８とが光路から退避するように動作し、フォーカルプレーンシャッタ２１０が開状態となり、このような状態が保持される。これによって、撮像素子１０１が常時露光される状態となる。撮像素子１０１によって得られた信号を表示部１１４に表示することによって、ライブビューが実現される。
【００２９】
動作モードが例えば動画像撮影モードに設定された場合にも、メインミラー２０７、サブミラー２０８及びフォーカルプレーンシャッタ２１０は、ライブビューモードの場合と同様の状態に設定される。
【００３０】
ライブビューモードと動画像撮影モードにおいては、サブミラー２０８が退避しているため、被写体像は焦点検出素子２０９に入射されず、この状態では、焦点検出素子２０９を用いての位相差ＡＦはできない。また、メインミラー２０７も退避しているため、ファインダ光学系２１４への被写体像の入射も行われず、光学ファインダ２１５を用いての被写体像の確認もできない。
【００３１】
図３は、本実施形態による撮像装置１００に設けられたＤＳＰ１０３を示すブロック図である。ＤＳＰ１０３は、現像部１００１と、圧縮部１００２と、メモリ制御部１００３と、記録媒体制御部１００４と、表示制御部１００５と、焦点検出演算部１００６と、通信制御部１００７と、画像補正部１００８と、焦点検出用補正部１００９とを有している。焦点検出演算部１００６は、焦点検出素子２０９からの出力信号に基づいて焦点検出情報を算出する。通信制御部１００７は、ＣＰＵ１０５との間で双方向の通信を行う。焦点検出演算部１００６によって算出された焦点検出情報は、通信制御部１００７を介してＣＰＵ１０５に送信される。
【００３２】
画像補正部１００８は、撮像素子１０１における感度の誤差やダークレベルの誤差を、デジタル的に補正する。焦点検出用補正部１００９は、位相差検出用画素Ｓ１、Ｓ２からのデータを焦点検出演算部１００６に入力する前に、位相差検出用画素Ｓ１、Ｓ２における感度の誤差やダークレベルの誤差をデジタル的に補正する。また、焦点検出用補正部１００９は、撮影時における撮影レンズ２０２の焦点距離をデジタル的に補正する。また、焦点検出用補正部１００９は、絞り２０４における絞り値等の光学条件をデジタル的に補正する。
【００３３】
図４は、撮像素子１０１における画素のレイアウトの例を示す図である。図４において、Ｒは、赤色のカラーフィルタが配置された通常画素を示しており、Ｇは、緑色のカラーフィルタが配置された通常画素を示しており、Ｂは、青色のカラーフィルタが配置された通常画素を示している。通常画素Ｒ，Ｇ，Ｂは、動画像や静止画像等を取得するために用いられる画素であり、後述する位相差検出用の画素Ｓ１，Ｓ２とは異なるものである。図４には、１５行×２４列の画素からなる１つの基本ブロック４０１が示されている。撮像素子１０１の画素部７０１（図８参照）には、このようなパターンで画素が配置された基本ブロック４０１が、水平方向及び垂直方向に繰り返すように配されている。図４において、Ｓ１、Ｓ２は、位相差方式の焦点検出に用いられる画素、即ち、位相差検出用画素（焦点検出用画素）を示している。
【００３４】
図５は、撮像素子１０１に配された画素を示す断面図である。図５（ａ）は、第１の位相差検出用画素Ｓ１を示している。図５（ｂ）は、第２の位相差検出用画素Ｓ２を示している。図５（ｃ）は、通常画素Ｒ，Ｇ，Ｂを示している。これらの画素Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｓ１、Ｓ２は、光電変換部（フォトダイオード）５０４をそれぞれ有している。光電変換部５０４は、不図示の基板内に形成されている。位相差検出用画素Ｓ１、Ｓ２においては、光電変換部５０４が形成された基板上に、遮光層５０３が形成されている。通常画素Ｒ、Ｇ、Ｂにおいては、かかる遮光層５０３は形成されていない。遮光層５０３は、例えばアルミニウム膜等の遮光性を有する膜によって形成されている。遮光層５０３は、平坦化層５０２に埋め込まれている。平坦化層５０２上には、マイクロレンズ５０１が形成されている。図５（ａ）に示すように、第１の位相差検出用画素Ｓ１における遮光層５０３には、入射光の入射方向を規制するスリット５０８ａが形成されている。また、図５（ｂ）に示すように、第２の位相差検出用画素Ｓ２における遮光層５０３には、入射光の入射方向を規制するスリット５０８ｂが形成されている。第１の位相差検出用画素Ｓ１においては、スリット５０８ａの中心５０６の位置は、第１の位相差検出用画素Ｓ１の光軸中心５０５に対して、紙面左側にオフセットされている。第２の位相差検出用画素Ｓ２においては、スリット５０８ｂの中心５０７の位置は、第２の位相差検出用画素Ｓ２の光軸中心５０５に対して、紙面右側にオフセットされている。このように、位相差検出用画素Ｓ１におけるスリット５０８ａにおけるオフセットの方向と、位相差検出用画素Ｓ２におけるスリット５０８ｂにおけるオフセットの方向とは、反対になっている。
【００３５】
図６は、撮像光学系の射出瞳５０９を通過する光束と各々の画素との関係を模式的に示す図である。図６（ａ）は、撮像光学系の射出瞳５０９のうちの一部の領域である第１の瞳領域５１０を通過する光束と第１の位相差検出用画素Ｓ１との関係を示している。上述したように、第１の位相差検出用画素Ｓ１においては、スリット５０８ａが紙面左側にオフセットしている。このため、第１の瞳領域５１０を通過する光束が、かかるスリット５０８ａを介して、第１の位相差検出用画素Ｓ１に入射される。従って、第１の位相差検出用画素Ｓ１は、撮像光学系の射出瞳５０９の一部である第１の瞳領域５１０を通過する光束に基づく信号を出力することとなる。図６（ｂ）は、撮像光学系の射出瞳５０９のうちの第１の瞳領域５１０とは異なる第２の瞳領域５１１を通過する光束と第２の位相差検出用画素Ｓ２との関係を示している。上述したように、第２の位相差検出用画素Ｓ２においては、スリット５０８ｂが紙面右側にオフセットしている。このため、第２の瞳領域５１１を通過する光束が、かかるスリット５０８ｂを介して、第２の位相差検出用画素Ｓ２に入射される。従って、第２の位相差検出用画素Ｓ２は、撮像光学系の射出瞳５０９の一部である第２の瞳領域５１１を通過する光束に基づく信号を出力することとなる。図６（ｃ）は、撮像光学系の射出瞳５０９を通過する光束と通常画素Ｒ，Ｇ，Ｂとの関係を示している。上述したように、通常画素Ｒ，Ｇ，Ｂにおいては、遮光層５０３が形成されていない。このため、撮像光学系の射出瞳５０９の全領域を通過する光束が通常画素Ｒ，Ｇ，Ｂに入射される。従って、通常画素Ｒ，Ｇ，Ｂは、射出瞳５０９の全領域を通過する光束に基づく信号を出力することとなる。このように、光電変換部５０４と遮光層５０３とマイクロレンズ５０１とを含む位相差検出用画素Ｓ１，Ｓ２がそれぞれ構成されている。また、光電変換部５０４とマイクロレンズ５０１とを含む通常画素Ｒ、Ｇ、Ｂがそれぞれ構成されている。
【００３６】
図４（ａ）に示すレイアウトの例においては、複数の第１の位相差検出用画素Ｓ１から成る第１の位相差検出画素群が、第ｎ＋１番目の行Ｖｎ＋１に配されている。また、複数の第２の位相差検出用画素Ｓ２から成る第２の位相差検出画素群が、第ｎ＋２番目の行Ｖｎ＋２に配されている。これら２つの行Ｖｎ＋１、Ｖｎ＋２にそれぞれ配された複数の位相差検出画素Ｓ１、Ｓ２からなる位相差検出画素群は、１つのＡＦ枠（ＡＦ領域）に対応している。第１の位相差検出用画素Ｓ１によって得られる画像データと、第２の位相差検出用画素Ｓ２によって得られる画像データとの位相差を検出することによって、被写体までの距離に関する情報を算出することが可能である。水平方向に規則的に配列された複数の第１の位相差検出用画素Ｓ１から成る第１の位相差検出用画素群によって取得される被写体像は、例えばＡ像と称される。また、水平方向に規則的に配列された複数の第２の位相差検出用画素Ｓ２から成る第２の位相差検出用画素群によって取得される被写体像は、例えばＢ像と称される。そして、Ａ像とＢ像との相対的な位置を検出することによって、被写体像のピントずれ量（デフォーカス量）を検出することができる。
【００３７】
図７は、撮像素子１０１の画素部の回路図である。本実施形態では、垂直方向に隣接した２つの画素において、フローティングディフュージョン領域（ＦＤ領域）６０２以降の回路が共有されている。このようにＦＤ領域、即ち、フローティングディフュージョン容量が共有されている構成は、フローティングディフュージョン共有構成（ＦＤ共有構成）と称される。
【００３８】
図７に示すように、垂直方向に隣接する２つの画素には、光電変換部６０１、６０１′がそれぞれ配されている。光電変換部６０１、６０１′は、マイクロレンズ５０１等を通過した光をそれぞれ受光し、受光量に応じた電荷（信号電荷）を生成する。光電変換部６０１、６０１′のアノードは、グラウンドＧＮＤにそれぞれ接続されており、光電変換部６０１、６０１′のカソードは、転送スイッチ（転送ゲート）６０７、６０７′にそれぞれ接続されている。転送スイッチ６０４は、光電変換部６０１において発生した電荷をＦＤ領域６０２に転送するためのものである。転送スイッチ６０４′は、光電変換部６０１′において発生した電荷をＦＤ領域６０２に転送するためのものである。これらの転送スイッチ６０４、６０４′は、共通のＦＤ領域６０２に接続されている。転送スイッチ６０４、６０４′は、転送信号ＴＸ、ＴＸ′によってそれぞれ制御される。
【００３９】
ＦＤ領域６０２は、光電変換部６０１、６０１′から転送される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。ＦＤ領域６０２は、リセットスイッチ６０５と、増幅トランジスタ（ＭＯＳトランジスタ）６０３とに接続されている。リセットスイッチ６０５は、光電変換部６０１、６０１′をリセット状態にするためのものである。リセットスイッチ６０５は、リセット信号ＲＥＳによって制御される。ＦＤ領域６０２に保持された電荷に応じた電圧が増幅トランジスタ６０３のゲートに印加される。ＦＤ領域６０２と増幅トランジスタ６０３とによって、光電変換部６０１、６０１′に蓄積された信号電荷を電圧に変換するフローティングディフュージョンアンプが構成されている。増幅トランジスタ６０３は、選択スイッチ６０６、出力ノード６０９及び不図示の垂直出力線（出力信号線）を介して不図示の電流源（電流源トランジスタ）に接続されており、これによりソースフォロアが構成されている。増幅トランジスタ６０３のドレインは、基準電位ＶＤＤに接続されている。選択スイッチ６０６は、画素を選択するためのものである。選択スイッチ６０６は、選択信号ＳＥＬによって選択される。
【００４０】
転送スイッチ６０４のゲート６０７は、転送信号ＴＸを制御するための共通の信号線（図示せず）に接続されている。また、転送スイッチ６０４′のゲート６０７′は、転送信号ＴＸ′を制御するための共通の信号線（図示せず）に接続されている。リセットスイッチ６０５のゲート６０８は、リセット信号ＲＥＳを制御するための共通の信号線に接続されている。出力ノード６０９は、フローティングディフュージョンアンプの出力信号を出力するための不図示の垂直出力線に接続されている。増幅トランジスタ６０３のゲートの電位に応じたフローティングディフュージョンアンプの出力信号が、垂直出力線を介して出力される。選択スイッチ６０６のゲート６１０は、選択信号ＳＥＬを制御するための信号線に接続されている。
【００４１】
図８は、撮像素子１０１の構成の例を示す概略図である。撮像素子１０１の画素アレイ部７１１には、複数の画素が行列状に配されている。画素アレイ部７１１には、画素部７０１とオプティカルブラック（ＯＢ：ＯｐｔｉｃａｌＢｌａｃｋ）部７０４とが設けられている。画素部７０１には、図４を用いて上述した基本ブロック４０１が水平方向及び垂直方向に繰り返すように配置されている。図８においては、水平方向及び垂直方向に繰り返すように配置されている複数の基本ブロック４０１のうちの２つの基本ブロック４０１が、符号７０２、７０３を用いてそれぞれ図示されている。画素部７０１に配された複数の基本ブロック４０１のうちの基本ブロック７０２，７０３以外の基本ブロック４０１については、図８においては図示を省略している。基本ブロック７０２は、第ｎ番目の行Ｖｎから第ｎ＋１４番目の行Ｖｎ＋１４に位置し、且つ、第ｎ番目の列Ｈｎから第ｎ＋２３番目の列Ｈｎ＋２３に位置する複数の画素によって構成されている。基本ブロック７０３は、第ｍ番目の行Ｖｍから第ｍ＋１４番目の行Ｖｍ＋１４に位置し、且つ、第ｎ番目の列Ｈｎから第ｎ＋２３番目の列Ｈｎ＋２３に位置する複数の画素によって構成されている。ＯＢ部７０４には、図８において、ハッチングが付されている。ＯＢ部７０４には、遮光された複数の画素が配されている。ＯＢ部７０４は、画素部７０１に隣接するように配されており、ＯＢ部７０４に形成された画素、即ち、遮光された画素は、撮影画像の黒を規定するために用いられる。ＯＢ部７０４の画素から出力されるデータ、即ち、ＯＢデータは、ノイズによって０より大きい値となり、ＯＢデータの平均値も０より大きい値となる。撮影画像にも、ＯＢデータと同様のノイズが混入しているため、撮影画像における最低の画素値は必ずしも０とはならない。このため、撮影画像からＯＢデータの平均値を減算する補正が行われる。このような補正を行うことによって、光が入射されていない画素の値が略０となる。ＯＢ部７０４に配された複数の画素、即ち、遮光された画素は、ＯＢ画素と称される。ＯＢ部７０４は、ＯＢ画素が水平方向に配列されたＶＯＢ部７０４ａと、ＯＢ画素が垂直方向に配列されたＨＯＢ部７０４ｂとを含んでいる。ＯＢ画素が水平方向に配列されたＶＯＢ部７０４ａからの出力信号に基づいて、列毎の画素信号のばらつきが補正され、ＯＢ画素が垂直方向に配列されたＨＯＢ部７０４ｂからの出力信号に基づいて、行毎の画素信号のばらつきが補正される。
【００４２】
垂直走査部（垂直走査回路）７０５は、走査信号を順次出力することによって、画素アレイ部７１１に形成された画素からの信号の読み出しを行毎に制御する。垂直走査部７０５には、垂直走査を行う際における間引き動作を設定するための間引き設定信号がタイミング発生部１０４から入力される。垂直走査部７０５等は、読み出し対象の行を選択する行選択手段の一部として機能する。
【００４３】
信号選択部７０６には、タイミング発生部１０４から供給される画素制御信号、即ち、リセット信号ＲＥＳ、転送信号ＴＸ、及び、選択信号ＳＥＬが入力される。垂直走査部７０５から出力される走査信号によって指定される行に対して、信号選択部７０６から画素制御信号が出力される。信号蓄積部７０７には、選択された行に位置する各々の画素からの信号が垂直出力線を介して入力される。信号蓄積部７０７は、選択された行に位置する各々の画素からの信号、即ち、各々の画素信号を蓄積する。
【００４４】
水平走査部７０８は、信号蓄積部７０７に蓄積された画素信号を順次選択し、出力アンプ７０９を介して撮像素子１０１の外部に出力する。水平走査部７０８には、水平走査を行う際における間引き動作を設定するための間引き設定信号や、水平走査のスキップを設定するためのスキップ設定信号がタイミング発生部１０４から供給される。また、特定の行における動作を制御すべく、垂直走査部７０５から水平走査部７０８に制御信号７１０が供給されるようになっている。水平走査部７０８と信号蓄積部７０７は、垂直走査部７０５等によって選択された行に位置する画素のＦＤ領域６０２の電圧に応じた信号を読み出す読み出し手段の一部として機能し得る。
【００４５】
図９は、静止画像を撮影する際のタイムチャートの例を示す図である。画素部７０１に位置する全ての画素からの信号が読み出される読み出しモードは、全画素読み出しモードと称される。ここでは、静止画像を撮影する際に全画素読み出しモードが適用される場合を例に説明する。図９における横軸は時間を示しており、各行において読み出し動作が行われている時間が、各行に対応する枠によって示されている。枠内におけるハッチングが付された部分は、ＯＢ部７０４からの読み出しが行われていることを示している。
【００４６】
一方、動画像を撮影する動画像撮影モードにおいては、高精細の動画像データが取得される「高精細モード」と、速いフレームレートの動画像データが取得される「高速モード」とを選択的に設定することが可能である。ユーザは、モードダイアル１１２を操作することによって、「高精細モード」又は「高速モード」を選択する。「高精細モード」においては、水平方向においても垂直方向においても３画素毎に読み出しが行われるような間引き読み出しが行われる。一方、「高速モード」においては、水平方向においては３画素毎に読み出しが行われ、垂直方向においては５画素毎に読み出しが行われるような間引き読み出しが行われる。「高精細モード」において読み出される画素数は「高速モード」において読み出される画素数よりも多いため、「高精細モード」においては、「高速モード」の場合よりも高精細な動画像データを得ることができる。また、「高速モード」において読み出される画素数は「高精細モード」において読み出される画素数より少ないため、「高速モード」においては、「高精細モード」の場合よりも速いフレームレートの動画像データを得ることができる。
【００４７】
「高精細モード」で動画像の撮影が行われた場合には、１フレームの画像のサイズ、即ち、１フレームの画素数は例えば１９２０×１０８０ピクセルとなり、フレームレートは例えば３０ｆｐｓとなる。一方、「高速モード」で動画像の撮影が行われた場合には、１フレームの画像のサイズ、即ち、１フレームの画素数は例えば１０８０×７２０ピクセルとなり、フレームレートは例えば６０ｆｐｓとなる。
【００４８】
「高精細モード」、即ち、第１のモードにおいては、垂直方向においても水平方向においても３画素毎に読み出しが行われる。例えば、図４（ａ）を用いて説明すると、「高精細モード」においては、２重線で囲まれた画素からの出力が読み出されることとなる。図８を用いて説明すると、基本ブロック７０２においては、以下のような画素からの出力が読み出される。即ち、列Ｈｎ＋１，Ｈｎ＋４，Ｈｎ＋７，Ｈｎ＋１０，Ｈｎ＋１３，Ｈｎ＋１６，Ｈｎ＋１９，Ｈｎ＋２２のうちのいずれかに位置し、且つ、行Ｖｎ，Ｖｎ＋３，Ｖｎ＋６，Ｖｎ＋９，Ｖｎ＋１２のうちのいずれかに位置する画素からの出力が読み出される。また、図８を用いて説明すると、基本ブロック７０３においては、以下のような画素からの出力が読み出される。即ち、列Ｈｍ＋１，Ｈｍ＋４，Ｈｍ＋７，Ｈｍ＋１０，Ｈｍ＋１３，Ｈｍ＋１６，Ｈｍ＋１９，Ｈｍ＋２２のうちのいずれかに位置し、且つ、行Ｖｎ，Ｖｎ＋３，Ｖｎ＋６，Ｖｎ＋９，Ｖｎ＋１２のうちのいずれかに位置する画素からの出力が読み出される。
【００４９】
上記のような読み出しにおいては、第ｎ＋１番目の行Ｖｎ＋１や第ｎ＋２番目の行Ｖｎ＋２からの読み出しは行われない。このため、第ｎ＋１番目の行Ｖｎ＋１に位置する位相差検出用画素Ｓ１や、第ｎ＋２番目の行Ｖｎ＋２に位置する位相差検出用画素Ｓ２からは、信号が読み出されない。位相差検出用画素Ｓ１、Ｓ２からの信号が読み出されないと、これら位相差検出用画素Ｓ１、Ｓ２からの信号を用いた位相差方式の焦点検出を行い得ない。そこで、通常画素に対する上記のような間引き読み出しを行う第１の走査が完了した後には、図１０に示すように、位相差検出用画素Ｓ１、Ｓ２からの信号の読み出しを行う第２の走査が行われる。
【００５０】
図１０は、高精細モードで動画像を取得する際の読み出し動作の例を示す図である。図１０において、横軸は時間を示しており、各行において読み出しが行われている時間が、各行に対応する枠によって示されている。枠内におけるハッチングが付されている部分は、ＯＢ部７０４からの読み出しが行われていることを示している。最終行の２行前の行Ｖｅｎｄ−２までの読み出しを行う第１の走査が終了した後、位相差検出用画素Ｓ１、Ｓ２が位置している行からの読み出しを行う第２の走査が行われる。第２の走査においては、例えば、第ｎ＋１番目の行Ｖｎ＋１、第ｎ＋２番目の行Ｖｎ＋２、第ｍ＋１番目の行Ｖｍ＋１、第ｍ＋２番目の行Ｖｍ＋２にそれぞれ位置する位相差検出用画素Ｓ１、Ｓ２からの信号の読み出しが順次行われる。こうして、「高精細モード」における１フレームの画像の読み出しが行われる。
【００５１】
なお、ここでは、２つの基本ブロック７０２、７０３からの信号の読み出しを例として説明した。また、ここでは、第ｎ＋１番目の行Ｖｎ＋１に位相差検出用画素Ｓ１が位置し、第ｎ＋２番目の行Ｖｎ＋２に位相差検出用画素Ｓ２が位置する場合を例に説明した。また、ここでは、第ｍ＋１番目の行Ｖｍ＋１に位相差検出用画素Ｓ１が位置し、第ｍ＋２番目の行Ｖｍ＋２に位相差検出用画素Ｓ２が位置する場合を例に説明した。しかしながら、信号が読み出される基本ブロック７０２、７０３の数は、２個に限定されるものではない。また、基本ブロック７０２、７０３における位相差検出行画素Ｓ１、Ｓ２の配置は、これに限定されるものではない。通常画素に対して間引き読み出しを行う第１の走査を行った後に、位相差検出用画素Ｓ１、Ｓ２に対する読み出しを行う第２の走査を行えばよい。図１０（ｂ）は、信号が読み出される順で行を並べ替えたものである。図１０（ｃ）は、各行から読み出されるデータの配列を示したものである。
【００５２】
このように、「高精細モード」においては、垂直方向において例えば３画素毎に通常画素からの読み出しが行われ、水平方向においても例えば３画素毎に通常画素からの読み出しが行われるような間引き読み出しが行われる。このような第１の走査によって得られた信号、即ち、画像データを用いて、動画像の生成が行われる。第２の走査によって取得される位相差検出用画素Ｓ１、Ｓ２からの信号は、動画像の生成には用いられない。位相差検出用画素Ｓ１、Ｓ２から読み出される信号を用いて、焦点検出処理が行われる。
【００５３】
「高速モード」、即ち、第２のモードにおいては、垂直方向において５画素毎に通常画素からの読み出しが行われ、水平方向において３画素毎に通常画素からの読み出しが行われるような間引き読み出しが行われる。図４（ｂ）を用いて説明すると、「高速モード」においては、２重線で囲まれた画素からの出力が読み出されることとなる。図８を用いて説明すると、基本ブロック７０２においては、以下のような画素からの出力が読み出される。即ち、列Ｈｎ＋１，Ｈｎ＋４，Ｈｎ＋７，Ｈｎ＋１０，Ｈｎ＋１３，Ｈｎ＋１６，Ｈｎ＋１９，Ｈｎ＋２２のうちのいずれかに位置し、且つ、行Ｖｎ，Ｖｎ＋５，Ｖｎ＋１０のうちのいずれかに位置する画素からの出力が読み出される。また、図８を用いて説明すると、基本ブロック７０３においては、以下のような画素からの出力が読み出される。即ち、列Ｈｍ＋１，Ｈｍ＋４，Ｈｍ＋７，Ｈｍ＋１０，Ｈｍ＋１３，Ｈｍ＋１６，Ｈｍ＋１９，Ｈｍ＋２２のうちのいずれかに位置し、且つ、行Ｖｎ，Ｖｎ＋５，Ｖｎ＋１０のうちのいずれかに位置する画素からの出力が読み出される。
【００５４】
このように、「高速モード」の場合にも、「高精細モード」の場合と同様に、第ｎ＋１番目の行Ｖｎ＋１や第ｎ＋２番目の行Ｖｎ＋２からは信号が読み出されない。このため、「高速モード」においても、第ｎ＋１番目の行Ｖｎ＋１に位置する位相差検出用画素Ｓ１や、第ｎ＋２番目の行Ｖｎ＋２に位置する位相差検出用画素Ｓ２からは、信号が読み出されない。位相差検出用画素Ｓ１、Ｓ２からの信号が読み出されないと、これら位相差検出用画素Ｓ１、Ｓ２からの信号を用いた位相差方式の焦点検出を行い得ない。そこで、「高速モード」の場合にも、「高精細モード」の場合と同様に、通常画素に対する上記のような間引き読み出しを行う第１の走査が行われた後に、図１１に示すように、位相差検出用画素Ｓ１、Ｓ２からの信号の読み出しを行う第２の走査が行われる。
【００５５】
図１１は、高速モードで動画像を取得する際の読み出し動作の例を示す図である。図１１において、横軸は時間を示しており、各行において読み出しが行われている時間が、各行に対応する枠によって示されている。枠内におけるハッチングが付されている部分は、ＯＢ部７０４からの読み出しが行われていることを示している。
【００５６】
最終行の５行前の行Ｖｅｎｄ−５までの読み出しを行う第１の走査が終了した後、位相差検出用画素Ｓ１、Ｓ２が位置している行からの読み出しを行う第２の走査が行われる。第２の走査においては、例えば、第ｎ＋１番目の行Ｖｎ＋１、第ｎ＋２番目の行Ｖｎ＋２、第ｍ＋１番目の行Ｖｍ＋１、第ｍ＋２番目の行Ｖｍ＋２にそれぞれ位置する位相差検出用画素Ｓ１、Ｓ２からの信号の読み出しが順次行われる。こうして、「高速モード」における１フレームの画像の読み出しが行われる。なお、図１１（ｂ）は、信号が読み出される順で行を並べ替えたものである。図１１（ｃ）は、各行から読み出されるデータの配列を示したものである。
【００５７】
「高速モード」は、上述した「高精細モード」と比較して、垂直方向における間引き度合いが大きいため、読み出される画素数が少なくなる。このため、「高速モード」では、画像の分解能は「高精細モード」の場合よりは落ちるものの、より短時間で読み出しを行うことが可能となる。なお、位相差検出用画素Ｓ１、Ｓ２は、「高精細モード」と「高速モード」のいずれにおいても、第１の走査の際には読み出されない行に配置されている。
【００５８】
図１２は、動画像を取得する際の読み出し動作の例を示す図である。図１２（ａ）〜図１２（ｃ）において、横軸は時間を示している。図１２（ａ）、図１２（ｂ）の各行に対応して表示された枠は、各行の画素における蓄積期間（蓄積時間）を示しており、左端のタイミングにおいて画素に対するリセットの解除が行われ、右端のタイミングにおいて読み出しが開始されることを模式的に表現している。蓄積期間（蓄積時間）とは、第１の走査又は第２の走査において読み出される信号に対応する電荷が、対応する画素に蓄積される期間（時間）のことである。通常画素からの間引き読み出しを行う第１の走査における動作は、基本的には、図１１と同様である。但し、図１２においては、通常画素からの信号が読み出される行における蓄積時間（蓄積期間）と位相差検出用画素Ｓ１、Ｓ２からの信号が読み出される行における蓄積時間とが別個に設定される場合を示している。間引き読み出しを行う第１の走査においては、例えば、第ｎ番目の行Ｖｎ，第ｎ＋５番目の行Ｖｎ＋５，第ｎ＋１０番目の行Ｖｎ＋１０、第ｍ番目の行Ｖｍ，第ｍ＋５番目の行Ｖｍ＋５，第ｍ＋１０番目の行Ｖｍ＋１０が、垂直走査部７０５によって走査される。位相差検出用画素Ｓ１，Ｓ２からの信号を読み出す第２の走査においては、位相差検出用画素Ｓ１、Ｓ２が位置している行Ｖｎ＋１、Ｖｎ＋２、Ｖｍ＋１、Ｖｍ＋２が、垂直走査部７０５によって走査される。図１２（ｃ）における斜めの実線は、読み出しのタイミングを示しており、図１２（ｃ）における斜めの破線は、読み出し動作に先立って実行されるリセット解除のタイミングを示している。転送信号ＴＸ、リセット信号ＲＥＳ、選択信号ＳＥＬの制御線は、行毎に存在しているため、動画像データを取得するための行と、焦点検出用データを取得するための行とで、図１２（ｃ）に示すように、別々に独立してリセット解除を行うことが可能である。動画像を取得するための行と焦点検出用データを取得するための行とでリセット解除のタイミングを異ならせることによって、これらの行における蓄積時間を異ならせることができる。図１２は、第１の走査において選択される行に位置する画素における蓄積時間に対して、第２の走査において選択される行に位置する画素における蓄積時間が長く設定されている場合を示している。例えば、焦点検出領域が局所的に暗くなっているような場合には、図１２のように、第２の走査において選択される行に位置する画素における蓄積時間を比較的長く設定することが有効である。
【００５９】
図１３は、動画像を取得する際の読み出し動作の例を示す図である。図１３は、第１の走査において読み出される行に位置する画素における蓄積時間に対して、第２の走査において読み出される行に位置する画素における蓄積時間が短く設定されている場合を示している。例えば、焦点検出領域が局所的に明るくなっているような場合には、図１３のように、第２の走査において選択される行に位置する画素における蓄積時間を比較的短く設定することがすることが有効である。
【００６０】
図１４は、撮像素子１０１の画素部７０１の回路図である。図１４には、第ｎ番目の行Ｖｎに位置する複数の画素のうちの２つの画素と、第ｎ＋１番目の行Ｖｎ＋１に位置する複数の画素のうちの２つの画素とが抜き出して示されている。光電変換部１２０１と光電変換部１２１１とは、第ｎ番目の行Ｖｎに位置している。光電変換部１２０１′と光電変換部１２１１′とは、第ｎ＋１番目の行Ｖｎ＋１に位置している。光電変換部１２０１を含む画素と光電変換部１２０１′を含む画素とは、垂直方向に隣接している。また、光電変換部１２１１を含む画素と光電変換部１２１１′を含む画素とは、垂直方向に隣接している。第ｎ番目の行Ｖｎは第１の走査において読み出され、第ｎ＋１番目の行Ｖｎ＋１は第２の走査において読み出される。上述したように、リセットのタイミングについては、行毎に個別に設定することが可能である。ここでは、第ｎ番目の行Ｖｎに位置する画素における蓄積時間よりも、第ｎ＋１番目の行Ｖｎ＋１に位置する画素における蓄積時間の方が長く設定されている場合を例に説明する。
【００６１】
隣接する画素間においては、相互の信号量に依存した漏れ込みが発生し得る。隣接する画素間において漏れ込みが発生する要因としては、以下のようなものが挙げられる。例えば、ある画素の光電変換部において発生した電荷が、当該画素に隣接する画素の光電変換部に基板を介して拡散することが挙げられる。また、ある画素に入射すべき光が、基板上に配された金属配線層やカバーガラス等によって反射され、当該画素に隣接する画素に入射することも挙げられる。また、ある画素と、当該画素に隣接する画素とが、ＦＤ領域６０２を共用する場合には、漏れ込みが発生し得る。ある画素と、当該画素に隣接する画素とがＦＤ領域６０２を共用する場合には、以下のような現象が生じ得る。即ち、ある画素からの電荷のみをＦＤ領域６０２に転送して当該画素からの信号を検出したいにもかかわらず、当該画素に隣接する画素からＦＤ領域６０２に電荷が漏れ込む場合がある。隣接する画素間においてこのような漏れ込みが生じた場合には、画像信号や焦点検出信号に劣化が生じ、画質や焦点検出精度に悪影響を及ぼす。
【００６２】
上述したように、第１の走査において読み出される行に位置する画素における蓄積時間と、第２の走査において読み出される行に位置する画素における蓄積時間とは別個に設定され得る。このため、ＦＤ領域６０２が共用される２つの行のうちの一方の行の画素においては飽和が生じ、当該２つの行のうちの他方の行においては飽和が生じないような状況も起こり得る。例えば、１つの画像が全体として適正露出となるように蓄積時間の制御が行われる場合には、一部の画素において飽和が生じ、飽和が生じた画素に隣接する画素においては飽和が生じないような状況が起こり得る。
【００６３】
動画像を生成するための信号が読み出される行に位置する画素においては飽和が生じていない一方、焦点検出用の信号が読み出される行に位置する画素においては飽和が生じている場合に起こり得る動画像の画質の低下について、図１４を用いて以下に説明する。第ｎ番目の行Ｖｎには、動画像を生成するための画素Ｒ，Ｇが配されている。ここでは、第ｎ番目の行Ｖｎに位置する画素Ｒ，Ｇの光電変換部１２０１、１２１１においては、飽和は生じていないものとする。第ｎ＋１番目の行Ｖｎ＋１には、焦点検出用の画素Ｓ１が配されている。なお、第ｎ＋１番目の行Ｖｎ＋１には、焦点検出用の画素Ｓ１の他、通常画素Ｇも配されている。ここでは、第ｎ＋１番目の行Ｖｎ＋１に位置する画素Ｇ，Ｓ１の光電変換部１２０１′１２１１′において、飽和が生じているものとする。光電変換部１２０１、１２０１′とＦＤ領域１２０２との間には、それぞれ転送スイッチ１２０４，１２０４′が設けられている。また、光電変換部１２１１、１２１１′とＦＤ領域１２１２との間には、それぞれ転送スイッチ１２１４，１２１４′が設けられている。転送スイッチ１２０４、１２０４′、１２１４、１２１４′は、光電変換部１２０１、１２０１′、１２１１、１２１１′とＦＤ領域１２０２、１２１２との間の経路におけるポテンシャル障壁をそれぞれ制御する。転送スイッチ１２０４、１２０４′がオフ状態の際には、光電変換部１２０１、１２０１′で発生した信号電荷がＦＤ領域１２０２に流れないように、ポテンシャル障壁が形成される。転送スイッチ１２１４、１２１４′がオフ状態の際には、光電変換部１２１１、１２１１′で発生した信号電荷がＦＤ領域１２１２に流れないように、ポテンシャル障壁がそれぞれ形成される。しかし、光電変換部１２０１、１２０１′、１２１１、１２１１′が飽和した場合には、かかるポテンシャル障壁を越えてＦＤ領域１２０２、１２１２に信号電荷が流れてしまう場合がある。第ｎ番目の行Ｖｎに位置する画素Ｒの光電変換部１２０１からの信号を読み出すタイミングにおいて、第ｎ＋１番目の行Ｖｎ＋１に位置する画素Ｇの光電変換部１２０１′において飽和が生じている場合には、以下のような現象が生じ得る。即ち、光電変換部１２０１からの信号電荷と光電変換部１２０１′から漏れ出した電荷とがＦＤ領域１２０２において加算され、加算された電荷に応じた信号が第ｎ番目の行Ｖｎに位置する画素Ｒからの信号として読み出される。また、第ｎ番目の行Ｖｎに位置する画素Ｇの光電変換部１２１１からの信号を読み出すタイミングにおいて、第ｎ＋１番目の行Ｖｎ＋１に位置する画素Ｓ１の光電変換部１２１１′において飽和が生じている場合には、以下のような現象が生じ得る。即ち、光電変換部１２１１からの信号電荷と光電変換部１２１１′から漏れ出した電荷とがＦＤ領域１２１２において加算され、加算された電荷に応じた信号が第ｎ番目の行Ｖｎに位置する画素Ｇからの信号として読み出される。このような現象が生じた場合には、第ｎ番目の行Ｖｎに位置するこれらの画素Ｒ，Ｇにおける画素値が、電荷が漏れ込んだ分だけ大きくなり、動画像の画質が低下する。
【００６４】
一方、動画像を生成するための信号が読み出される行に位置する画素においては飽和が生じている一方、焦点検出用の信号が読み出される行に位置する画素においては飽和が生じていない場合に起こり得る焦点検出精度の低下について、図１４を用いて説明する。第ｎ番目の行Ｖｎには、上述したように、動画像を生成するための画素Ｒ、Ｇが配されている。ここでは、第ｎ番目の行Ｖｎに位置する画素Ｒ，Ｇの光電変換部１２０１、１２１１において、飽和が生じているものとする。第ｎ＋１番目の行Ｖｎ＋１には、上述したように、焦点検出用の画素Ｓ１が配されている行である。なお、第ｎ＋１番目の行Ｖｎ＋１には、焦点検出用の画素Ｓ１の他、通常画素Ｇも配されている。ここでは、第ｎ＋１番目の行Ｖｎ＋１に位置する画素Ｇ、Ｓ１の光電変換部１２０１′、１２１１′においては、飽和が生じていないものとする。このような場合には、上記とは逆の現象が生ずる。即ち、第ｎ＋１番目の行Ｖｎ＋１に位置する画素Ｓ１の光電変換部１２１１′からの信号を読み出すタイミングにおいて、第ｎ番目の行Ｖｎに位置する画素Ｇの光電変換部１２１１において飽和が生じている場合には、以下のような現象が生ずる。即ち、光電変換部１２１１′からの信号電荷と光電変換部１２１１から漏れ出した信号電荷とがＦＤ領域１２１２において加算され、加算された電荷に応じた信号が焦点検出用の画素Ｓ１からの信号として読み出される。このような現象は、飽和が生じている画素が存在している第ｎ番目の行Ｖｎに隣接している第ｎ＋１番目の行Ｖｎ＋１においてのみ生じ、第ｎ＋２番目の行Ｖｎ＋２においては生じない。第ｎ＋２番目の行Ｖｎ＋２に位置する画素は、第ｎ＋１番目の行Ｖｎ＋１に位置する画素に対してＦＤ領域１２１２を共用していないためである。従って、第ｎ＋１番目の行Ｖｎ＋１に位置する焦点検出用の画素（Ａ像画素）Ｓ１において、このような現象が生じたとしても、第ｎ＋２番目の行Ｖｎ＋２に位置する焦点検出用の画素（Ｂ像画素）Ｓ２においては、このような現象は生じない。また、第ｎ＋１番目の行Ｖｎ＋１に位置する焦点検出用の画素Ｓ１に到達する光は、撮影レンズ２０２の射出瞳５０９（図６参照）のうちの第１の瞳領域５１０を通過した光である。一方、第ｎ番目の行Ｖｎに位置する通常画素Ｇに到達する光は、撮影レンズ２０２の射出瞳５０９の全域を通過した光である。即ち、焦点検出用の画素Ｓ１に到達する光は、Ａ像の位相に対応したものである一方、通常画素Ｇに到達する光は、ピントのずれ量に応じた位相ずれを反映していないものである。このため、異なった位相成分の信号電荷が、通常画素Ｇから位相検出用の画素Ｓ１に漏れ込むこととなる。上述したように、位相差方式の焦点検出においては、Ａ像信号とＢ像信号との相対的な位置を検出することによって、被写体像のピントのずれ量を検出する。このため、異なった位相成分の信号が加算された場合には、Ａ像とＢ像との間における位相差を正しく検出することが困難となり、オートフォーカスの精度が低下する。
【００６５】
そこで、本実施形態では、上記のような現象に起因する動画像の画質の低下や焦点検出精度の低下を、以下のようにして防止している。
【００６６】
上記のような現象を防止するための手法として、例えば、以下のような手法が考えられる。即ち、第１の走査において読み出される行に位置する画素に対してＦＤ領域６０２が共用されない行に焦点検出用画素Ｓ１、Ｓ２を配し、このような焦点検出用画素Ｓ１、Ｓ２からの信号を第２の走査において読み出すことが考えられる。図１５は、撮像素子１０１における画素のレイアウトの例を示す図である。図１５（ａ）は、第１の走査において読み出される画素が垂直方向において比較的密である場合を示している。図１５（ｂ）は、第１の走査において読み出される画素が垂直方向において比較的疎である場合を示している。
【００６７】
図１５（ｂ）は、垂直方向においては５画素毎に読み出しが行われ、水平方向においては３画素毎に読み出しが行われるような間引き読み出しが第１の走査において行われる場合を示している。２重線で囲まれた画素は、第１の走査において読み出される画素を示している。第ｎ番目の行Ｖｎと第ｎ＋１番目の行Ｖｎ＋１とは、ＦＤ領域６０２が共用となっている。また、第ｎ＋２番目の行Ｖｎ＋２と第ｎ＋３番目の行Ｖｎ＋３とは、ＦＤ領域６０２が共用となっている。また、第ｎ＋４番目の行Ｖｎ＋４と第ｎ＋５番目の行Ｖｎ＋５とは、ＦＤ領域６０２が共用となっている。また、第ｎ＋６番目の行Ｖｎ＋６と第ｎ＋７番目の行Ｖｎ＋７とは、ＦＤ領域６０２が共用となっている。また、第ｎ＋８番目の行Ｖｎ＋８と第ｎ＋９番目の行Ｖｎ＋９とは、ＦＤ領域６０２が共用となっている。第ｎ＋１０番目の行Ｖｎ＋１０以降の行においても、同様にＦＤ領域６０２が共有されている。例えば、第ｎ＋２番目の行Ｖｎ＋２と第ｎ＋３番目の行Ｖｎ＋３は、第１の走査において読み出される行ではなく、且つ、第１の走査において読み出される行に対してＦＤ領域６０２が共用されている行でもない。また、第ｎ＋７番目の行Ｖｎ＋７と第ｎ＋８番目の行Ｖｎ＋８は、第１の走査において読み出される行ではなく、且つ、第１の走査において読み出される行に対してＦＤ領域６０２が共用されている行でもない。従って、動画像の生成のために読み出される画素が垂直方向において比較的疎である場合には、焦点検出画素Ｓ１、Ｓ２を図１５（ｂ）のように配置すれば、上記のような現象が生ずるのを防止することができる。そして、動画像の画質の低下や焦点検出精度の低下を防止することができる。
【００６８】
一方、図１５（ａ）に示すように、動画像の生成のために読み出される画素が垂直方向において比較的密である場合には、上記のような条件を満たすように位相差検出用画素Ｓ１、Ｓ２を配し得ない。しかし、上記のような手法を採用しなくても、上記のような現象が生じるのを防止することは可能である。即ち、第１の走査において読み出される行に位置する画素における蓄積期間と第２の走査において読み出される行に位置する画素における蓄積期間とが時間的に重なり合わないようにすれば、上記のような現象が生じるのを防止することは可能である。
【００６９】
図１６は、動画像を取得する際の動作の例を示す図である。図１６は、第１の走査において読み出される画素における蓄積期間と第２の走査において読み出される画素における蓄積期間とが重なり合わないように読み出しを行う場合を示している。図１６における破線は、リセットの解除のタイミングを示している。図１６における実線は、読み出しのタイミングを示している。図１６におけるＶ０、Ｖｎ、Ｖｎ＋５、Ｖｎ＋１０、Ｖｍ、Ｖｍ＋５、Ｖｍ＋１０、Ｖｅｎｄは、第１の走査において読み出される行の例を示している。また、図１６におけるＶｎ＋１、Ｖｎ＋２、Ｖｍ＋１、Ｖｍ＋２は、第２の走査において読み出される行の例を示している。Ｔｒｅａｄ１は、第１の走査における読み出しのタイミングを示している。Ｔｒｅａｄ２は、第２の走査における読み出しのタイミングを示している。第１の走査において読み出される画素における蓄積期間と第２の走査において読み出される画素における蓄積期間とが重なり合わないように読み出しを行う場合には、以下のような式（１）、（２）を満たすことが必要である。
Ｔ１＝Ｔｖｄ−Ｔ２  ・・・（１）
Ｔ２＝Ｔｒｅａｄ２−Ｔｒｅａｄ１′  ・・・（２）
【００７０】
ここで、Ｔ１は、第１の走査において読み出される行の画素に対して設定可能な最長蓄積時間示している。Ｔｖｄは、読み出し動作の更新周期を示している。Ｔ２は、第２の走査において読み出される行の画素に対して設定可能な最長蓄積時間を示している。Ｔｒｅａｄ１′は、第２の走査において読み出される行に位置する画素に対してＦＤ領域６０２が共用される画素が位置している行が第１の走査において読み出されるタイミングを示している。式（２）におけるＴｒｅａｄ２は、Ｔｒｅａｄ１′において読み出される行に位置している画素に対してＦＤ領域６０２が共用される画素から信号が読み出されるタイミングを示している。なお、第２の走査において読み出される行は、ＡＦ枠の位置に応じて設定される。
【００７１】
このように、第１の走査において読み出される行に位置する画素における蓄積期間と第２の走査において読み出される行に位置する画素における蓄積期間とが重なり合わないように読み出しを行うようにしてもよい。このようにした場合にも、ＦＤ領域６０２が共用される画素間における信号の漏れこみを防止することが可能である。なお、動画像の取得に適した蓄積時間と、焦点検出に適した蓄積時間とを、それぞれ設定することもできる。但し、上記の式（１）、（２）から分かるように、設定可能な蓄積時間や蓄積期間には制限が生じる。このため、オートフォーカス動作を行う場合にのみ上記のような読み出し動作を適用し、オートフォーカス動作を行わない場合には上記のような読み出し動作を適用しないようにしてもよい。なお、ＣＰＵ１０５とタイミング発生部１０４等とが相俟って、これらの蓄積時間や蓄積期間等を制限する制御手段として機能し得る。
【００７２】
次に、本実施形態による撮像装置の動作について図１７を用いて説明する。図１７は、本実施形態による撮像装置の動作を示すフローチャートである。
【００７３】
まず、ＣＰＵ１０５は、電源スイッチ１０９がオン状態に設定された場合には（ステップＳ２０１においてＹＥＳ）、ステップＳ２０２に移行する。電源スイッチ１０９がオフ状態の場合には（ステップＳ２０１においてＮＯ）、ステップＳ２０１が繰り返される。
【００７４】
ステップＳ２０２では、撮影に必要な電気エネルギーが不図示のバッテリに残存しているか否かを判別する（ステップＳ２０２）。撮影に必要な電気エネルギーがバッテリに残存していない場合には（ステップＳ２０２においてＮＯ）、ＣＰＵ１０５は、その旨の警告メッセージを表示部１１４に表示する（ステップＳ２１１）。そして、ステップＳ２０１に戻り、ＣＰＵ１０５は、電源スイッチ１０９が再度オン状態にされるのを待つ。撮影に必要な電気エネルギーがバッテリに残存している場合には（ステップＳ２０２においてＹＥＳ）、ステップＳ２０３に移行する。
【００７５】
ステップＳ２０３では、ＣＰＵ１０５は、記録媒体１０８をチェックする（ステップＳ２０３）。具体的には、ＣＰＵ１０５は、所定容量以上のデータを記録することが可能な記録媒体１０８が撮像装置１００に装着されているか否かを判断する。所定容量以上のデータを記録することが可能な記録媒体１０８が撮像装置１００に装着されていない場合には（ステップＳ２０３においてＮＯ）、ＣＰＵ１０５は、その旨の警告メッセージを表示部１１４に表示し（ステップＳ２１１）、ステップＳ２０１に戻る。所定容量以上のデータを記録することが可能な記録媒体１０８が撮像装置１００に装着されている場合には（ステップＳ２０３においてＹＥＳ）、ステップＳ２０４に移行する。
【００７６】
ステップＳ２０４では、ＣＰＵ１０５は、モードダイアル１１２によって設定された撮影モードが静止画像撮影モードと動画像撮影モードのうちの何れであるかを判別する（ステップＳ２０４）。モードダイアル１１２が静止画撮影モードに設定されている場合には、ＣＰＵ１０５は、静止画像の撮影の処理を行う（ステップＳ２０５）。一方、モードダイアル１１２が動画像撮影モードに設定されている場合には、ＣＰＵ１０５は、動画像の撮影の処理を行う（ステップＳ２０６）。
【００７７】
次に、図１７のステップＳ２０５において行われる静止画像の撮影について、図１８を用いて説明する。図１８は、静止画像を取得する際の動作を示すフローチャートである。
【００７８】
ＣＰＵ１０５は、まず、１段目のシャッタスイッチＳＷ１がオン状態にされるのを待つ（ステップＳ４０１）。１段目のシャッタスイッチＳＷ１がオン状態にされた場合には（ステップＳ４０１においてＹＥＳ）、ＣＰＵ１０５は、不図示の測光制御部からの測光情報に基づいて、測光処理を行う（ステップＳ４０２）。具体的には、ＣＰＵ１０５は、撮影レンズ２０２の絞り２０４の絞り値と、シャッター速度とを決定する。また、１段目のシャッタスイッチＳＷ１がオン状態にされた場合には（ステップＳ４０１においてＹＥＳ）、ＣＰＵ１０５は、焦点検出素子２０９からの焦点検出情報に基づいて、測距処理を行う（ステップＳ４０２）。具体的には、ＣＰＵ１０５は、撮影レンズ２０２のピント調整用レンズ群２０５を被写体位置に合わせるための焦点検出演算処理を行う。
【００７９】
次に、ＣＰＵ１０５は、２段目のシャッタスイッチＳＷ２がオン状態にされたか否かを判別する（ステップＳ４０３）。２段目のシャッタスイッチＳＷ２がオン状態にされていない場合には（ステップＳ４０３においてＮＯ）、ＣＰＵ１０５は、１段目のシャッタスイッチＳＷ１のオン状態が継続しているか否かを判別する（ステップＳ４０４）。１段目のシャッタスイッチＳＷ１のオン状態が継続している場合には、ＣＰＵ１０５は、ステップＳ４０３に戻り、２段目のシャッタスイッチＳＷ２がオン状態にされたか否かを判別する。一方、１段目のシャッタスイッチＳＷ１のオン状態が継続していない場合には（ステップＳ４０４においてＮＯ）、ＣＰＵ１０５は、ステップＳ４０１に戻り、１段目のシャッタスイッチＳＷ１が再度オン状態にされるのを待つ。ステップＳ４０３において、２段目のシャッタスイッチＳＷ２がオン状態にされたと判別された場合には（ステップＳ４０３においてＹＥＳ）、ＣＰＵ１０５は、静止画像の撮影の処理を実行する（ステップＳ４０５）。静止画像の撮影の処理においては、通常画素からの信号と位相差検出用画素Ｓ１、Ｓ２からの信号とを間引きすることなく読み出す全画素読み出しモードによって信号の読み出しが行われる。こうして、静止画像データが得られることとなる。
【００８０】
次に、ＣＰＵ１０５は、取得した画像データの現像処理をＤＳＰ１０３に実行させる（ステップＳ４０６）。次に、ＣＰＵ１０５は、現像処理が施された画像データに対する圧縮処理をＤＳＰ１０３に実行させ、圧縮処理が施された画像データのＲＡＭ１０７の空き領域への格納をＤＳＰ１０３に実行させる（ステップＳ４０７）。
【００８１】
次に、ＣＰＵ１０５は、ＲＡＭ１０７に格納されている画像データの読み出しをＤＳＰ１０３に実行させ、読み出した画像データの記録媒体１０８への記録処理をＤＳＰ１０３に実行させる（ステップＳ４０８）。そして、ＣＰＵ１０５は、電源スイッチ１０９がオン状態か否をチェックする（ステップＳ４０９）。
【００８２】
電源スイッチ１０９がオン状態のままである場合には（ステップＳ４０９においてＹＥＳ）、ＣＰＵ１０５は、ステップＳ４０１へ戻り、次の静止画像の撮影に備える。一方、電源スイッチ１０９がオフ状態の場合には（ステップＳ４０９においてＮＯ）、図１７のステップＳ２０１に戻り、電源スイッチ１０９が再度オン状態にされるのを待つ。
【００８３】
次に、図１７のステップＳ２０６において行われる動画像の撮影について説明する。動画像撮影モードに設定された場合には、フォーカルプレーンシャッタ２１０が開かれ、撮像素子１０１から読み出される画像データを現像して表示部１１４上に表示し続けるモニタ動作が行われる。２段目のシャッタスイッチＳＷ２がオン状態になっている間は、動画データを記録媒体１０８に記録し続ける。モードダイアル１１２の設定を動画像撮影モード以外の設定に変更した際には、動画像撮影モードとは異なる撮影モードに切り替わる。また、電源スイッチ１０９をオフ状態に設定した場合には、動画撮影モードでの撮影は終了する。動画像撮影モードは、上述した「高精細モード」と「高速モード」とを有している。「高精細モード」においては、垂直方向と水平方向のいずれにおいても３画素毎に通常画素が読み出されるように、通常画素からの信号の間引き読み出しが行われる。一方、「高速モード」においては、垂直方向においては５画素毎に通常画素からの信号が読み出され、水平方向においては３画素毎に通常画素からの信号が読み出されるように、通常画素からの信号の間引き読み出しが行われる。なお、撮像素子１０１の設定と、タイミング発生部１０４の設定とを、ＣＰＵ１０５からの指示によって変更することによって、「高精細モード」での読み出しと「高速モード」での読み出しとを切り替えることが可能である。
【００８４】
「高精細モード」と「高速モード」のいずれにおいても、通常画素からの信号を読み出す第１の走査が完了した後、位相差検出用画素Ｓ１，Ｓ２からの信号を読み出す第２の走査が行われる。位相差検出用画素Ｓ１、Ｓ２からの信号を読み出す第２の走査においては、以下のような動作が行われる。即ち、ピント合わせが行われるＡＦ枠に対応しない部分に位置している位相差検出用画素Ｓ１、Ｓ２が位置している領域は、スキップ領域とされ、スキップ領域に位置している位相差検出用画素Ｓ１、Ｓ２からの信号は読み出されない（スキップ動作）。なお、タイミング発生部１０４から水平走査部７０８に入力されるスキップ設定信号に基づいて、かかるスキップ動作が行われる。
【００８５】
「高精細モード」によって動画像を取得する際に読み出される画素数は、静止画像を取得する際に読み出される画素数の約９分の１となる。また、「高速モード」によって動画像を取得する際に読み出される画素数は、静止画像を取得する際に読み出される画素数の約１５分の１となる。従って、「高精細モード」と「高速モード」のいずれにおいても、動画像を取得する際には静止画像を取得する際と比較して、読み出し時間の大幅な短縮が可能である。
【００８６】
図１９は、動画像を取得する際の動作を示すフローチャートである。
まず、ＣＰＵ１０５は、モードダイアル１１２の設定に基づいてモード設定を行う（ステップＳ３００）。上述したように、動画像の撮影モードには、「高精細モード」と「高速モード」とがある。ＣＰＵ１０５は、モードダイアル１１２の設定に基づいて、「高精細モード」で動画像を取得するか、それとも、「高速モード」で動画像を取得するかを設定する。次に、ＣＰＵ１０５は、メインミラー２０７及びサブミラー２０８をアップさせる動作を行うとともに、フォーカルプレーンシャッタ２１０の開動作を行う（ステップＳ３０２）。これにより、図２（ｂ）に示すように、被写体像が撮像素子１０１に常時入射するようになる。
【００８７】
次に、ＣＰＵ１０５は、２段目のシャッタスイッチＳＷ２がオン状態にされているか否かを判別する（ステップＳ３０３）。２段目のシャッタスイッチＳＷ２がオン状態にされている場合には（ステップＳ３０３においてＹＥＳ）、ＣＰＵ１０５は、動画像データを記録媒体１０８に書き込む動作である記録動作を開始する（ステップＳ３０５）。この後、ステップＳ３０６に移行する。一方、２段目のシャッタスイッチＳＷ２がオフ状態にされているにもかかわらず（ステップＳ３０３においてＮＯ）、動画像データを記録媒体１０８に書き込む記録動作が実行中である場合には、ＣＰＵ１０５は、記録動作を停止する（ステップＳ３０４）。即ち、ＣＰＵ１０５は、２段目のシャッタスイッチＳＷ２がオン状態にされている間は、動画像データの記録処理を継続し、２段目のシャッタスイッチＳＷ２がオフ状態にされた時点で動画像データの記録処理を停止する。この後、ステップＳ３０６に移行する。なお、２段目のシャッタスイッチＳＷ２がオフ状態にされなくても、所定時間が経過した場合や、記録媒体１０８の残容量が少なくなった場合には、記録動作を停止するようにしてもよい。
【００８８】
ステップＳ３０６では、ＣＰＵ１０５は、表示部１１４への画像データのモニタ表示を繰り返すモニタ動作を行うべく、露出調整を行う。露出調整においては、直前の撮影において得られた画像データ、又は、直前の撮影において位相差検出用画素Ｓ１、Ｓ２から得られたデータに基づいて露光量を判断し、適切な露光量となるように、レンズの絞り２０４やＡＦＥ１０２におけるゲインを設定する。但し、最初の動画撮影時には直前の撮影のデータが存在しないため、レンズの絞り２０４やＡＦＥ１０２におけるゲインとしては、初期値が設定される。また、本実施形態においては、上述したように、動画像を取得するための通常画素からの読み出しを行う第１の走査における蓄積期間と、焦点検出用の画素からの読み出しを行う第２の走査における蓄積時間とが重なり合わないようにすることもできる。このようにする場合には、第１の走査における蓄積期間と第２の走査における蓄積期間とが重なり合わないように蓄積時間や蓄積期間を設定する。
【００８９】
次に、ＣＰＵ１０５は、撮影処理を行う（ステップＳ３０７）。動画像を取得するため、撮像素子１０１は、タイミング発生部１０４からの駆動信号に基づいて、電荷のクリア、電荷の蓄積、及び、読み出しを繰り返し実行する。「高精細モード」においては、撮像素子１０１は、垂直方向においては３画素毎に通常画素が読み出され、水平方向においては３画素毎に通常画素が読み出されるような間引き読み出しが行われる。「高速モード」においては、撮像素子１０１は、垂直方向においては５画素毎に通常画素が読み出され、水平方向においては３画素毎に通常画素が読み出されるような間引き読み出しが行われる。通常画素からの読み出しを行う第１の走査が完了した後には、位相差検出用画素Ｓ１、Ｓ２からの読み出しを行う第２の走査が行われる。第２の走査においては、ピント合わせが行われるＡＦ枠に対応する領域内に位置する位相差検出用画素Ｓ１、Ｓ２からのみ信号が読み出される。一方、ピント合わせが行われるＡＦ枠に対応する領域以外に位置している位相差検出用画素Ｓ１、Ｓ２からは、信号の読み出しは行われない。ピント合わせが行われるＡＦ枠に対応する領域内に位置する位相差検出用画素Ｓ１、Ｓ２からは、間引きを行うことなく信号が読み出される。通常画素からの読み出しと位相差検出用画素Ｓ１、Ｓ２からの読み出しとは、所定のフレームレートで繰り返し行われる。第２の走査によって位相差検出用画素Ｓ１、Ｓ２から読み出された信号は、ＤＳＰ１０３内の焦点検出用補正部１００９に入力される。焦点検出用補正部１００９は、画素毎の補正や、撮影時の光学条件に応じた補正を、位相差検出用画素Ｓ１、Ｓ２から読み出された信号に対して行う。焦点検出用補正部１００９によって補正された信号は、焦点検出演算部１００６に転送される。焦点検出演算部１００６は、異なる位相のスリット５０８ａ、５０８ｂが形成された２種類の位相差検出用画素Ｓ１，Ｓ２からの出力に基づいて、デフォーカス情報を算出する。焦点検出演算部１００６によって算出されたデフォーカス情報は、ＣＰＵ１０５に転送される。ＣＰＵ１０５は、撮影レンズ２０２内に配されたピント調整用レンズ群２０５の位置をデフォーカス情報に基づいて調整することによって、ＡＦ制御を行う。
【００９０】
ステップＳ３０９では、第１の走査によって通常画素から読み出された信号に対する現像処理がＤＳＰ１０３内の現像部１００１によって行われる。なお、現像処理においては、欠陥画素からの信号を補正する補正処理が行われた後、現像が行われる。ステップＳ３１０では、現像されたデータに対する圧縮処理がＤＳＰ１０３内の圧縮部１００２によって行われる。圧縮によって得られた画像は、ＤＳＰ１０３内の表示制御部１００５による表示制御によって表示部１１４に表示される（ステップＳ３１１）。このような動作を所定のフレームレートで繰り返すことによって、動画像を取得するための動作が行われる。
【００９１】
次に、ＣＰＵ１０５は、電源スイッチ１０９がオフ状態にされた場合には（ステップＳ３１２においてＮＯ）、動画像の撮影終了処理を行い（ステップＳ３１４）、図１７のステップＳ２０１に戻る。一方、電源スイッチ１０９がオン状態のままである場合には（ステップＳ３１２においてＹＥＳ）、ＣＰＵ１０５は、モードダイアル１１２をチェックする（ステップＳ３１３）。
【００９２】
モードダイアル１１２が動画像撮影モードのままである場合には、ステップＳ３０３に戻る。一方、モードダイアル１１２が静止画像撮影モードに切り替えられている場合には、動画像の撮影終了処理を行い（ステップＳ３１５）、図１７のステップＳ２０４に戻る。
【００９３】
ステップＳ３１４、Ｓ３１５における動画像の撮影終了処理においては、以下のような処理が行われる。即ち、記録動作の実行中である場合には、記録動作の停止が行われる。また、撮像素子１０１の駆動の停止が行われる。また、ＤＳＰ１０３による読み出し処理の停止が行われる。また、フォーカルプレーンシャッタ２１０を閉じるとともに、メインミラー２０７及びサブミラー２０８がダウンされる。こうして、動画像の撮影が完了する。
【００９４】
このように、本実施形態の一態様においては、第１の走査において読み出される通常画素に対してＦＤ領域６０２が共有されている位相差検出用画素Ｓ１、Ｓ２が第２の走査において読み出される場合には、以下のような制御が行われる。即ち、かかる通常画素における蓄積期間（蓄積時間）が制限され、又は、かかる位相差検出用画素Ｓ１、Ｓ２における蓄積期間（蓄積時間）が制限される。具体的には、かかる通常画素における蓄積期間とかかる位相差検出用画素Ｓ１、Ｓ２における蓄積期間とが重なり合わないように、かかる通常画素における蓄積期間と、かかる位相差検出用画素Ｓ１、Ｓ２における蓄積期間とがそれぞれ設定される。また、かかる通常画素からの信号が読み出されるタイミングと、かかる位相差検出用画素からの信号が読み出されるタイミングとに基づいて、かかる通常画素における蓄積時間とかかる位相差検出用画素における蓄積時間がそれぞれ設定されるようにしてもよい。本実施形態の一態様によれば、第１の走査において読み出される通常画素と第２の走査において読み出される位相差検出用画素Ｓ１、Ｓ２とがＦＤ領域６０２を共有している場合であっても、これらの画素間における信号電荷の漏れを防止し得る。このため、本実施形態の一態様によれば、画質や焦点検出精度の低下を防止し得る撮像装置を提供することができる。
【００９５】
また、本実施形態の他の態様によれば、第１の走査において読み出される行に位置する通常画素に対してＦＤ領域６０２が共有されていない位相差検出用画素Ｓ１、Ｓ２が位置する行が第２の走査において選択される。このため、本実施形態の他の態様によれば、第１の走査において読み出される通常画素において飽和が生じた場合であっても、第２の走査において読み出される位相差検出用画素Ｓ１、Ｓ２に電荷が漏れ込むことはない。また、第２の走査において読み出される位相差検出用画素Ｓ１、Ｓ２において飽和が生じた場合であっても、第１の走査において読み出される通常画素に電荷が漏れ込むことはない。このため、本実施形態の他の態様によっても、画質や焦点検出精度の低下を防止し得る撮像装置を提供することができる。
【００９６】
［変形実施形態］
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。
例えば、上記実施形態では、通常画素に対する間引き読み出しを行う第１の走査を行った後に、位相差検出用画素Ｓ１、Ｓ２からの信号を読み出す第２の走査を行う場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、位相差検出用画素Ｓ１、Ｓ２からの信号を読み出す第２の走査を行った後に、通常画素に対する間引き読み出しを行う第１の走査を行うようにしてもよい。この場合には、デフォーカス情報の取得が画像の取得よりも先に行われるため、より早くレンズを駆動し得るというメリットがある。第２の走査を第１の走査より前に行うようにすることは、容易に設定することが可能である。また、あるフレームにおいては第１の走査の後に第２の走査を行い、他のフレームにおいては、第２の走査の後に第１の走査を行うようにしてもよい。
【００９７】
また、上記実施形態では、第１の走査において読み出される画素と第２の走査において読み出される画素との間で電荷の漏れが全く生じないようにする場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。これらの画素間において電荷の漏れが僅かに生じても、あまり目立たない場合には特段の問題はない。従って、画質や焦点検出精度の劣化があまり顕著とならないような範囲内で、これらの画素に対する蓄積期間や蓄積時間を適宜設定するようにすればよい。図２０は、変形実施形態による撮像装置における読み出し動作の例を示すタイムチャートである。破線はリセット解除のタイミングを示しており、実線は画素からの信号の読み出しのタイミングを示している。図２０に示すように、第１の走査において読み出される行に位置する画素における蓄積期間と、第２の走査において読み出される行に位置する画素における蓄積期間とは、一部が重なり合っている。また、図２０に示す態様においては、第１の走査において読み出される行に位置する画素における蓄積期間（蓄積時間）が、第２の走査において読み出される行に位置する画素における蓄積期間以上に設定されている。第１の走査において読み出される行に位置する画素における蓄積期間と、第２の走査において読み出される行に位置する画素における蓄積期間とが、一部において重なり合っているため、これらの画素間において電荷の漏れ込みが生じ得る。しかし、第１の走査において読み出される通常画素には撮像光学系の射出瞳の全領域からの光束が入射されるのに対し、第２の走査において読み出される焦点検出用画素Ｓ１、Ｓ２には射出瞳のうちの一部の領域を通過する光束のみが入射される。このため、第２の走査において読み出される焦点検出用画素Ｓ１、Ｓ２は第１の走査において読み出される通常画素と比較して、飽和が生じにくい。しかも、図２０に示す態様においては、第１の走査において読み出される行に位置する画素における蓄積期間が、第２の走査において読み出される行に位置する画素における蓄積期間以上に設定されている。このため、第２の走査において読み出される行に位置する画素において飽和し、第１の走査において読み出される行に位置する画素に電荷が漏れ込んだ場合には、第１の走査において読み出される行に位置する画素においても飽和が生じる可能性が非常に高い。従って、このようにした場合には、画素間において電荷の漏れが生じた場合であっても、かかる電荷の漏れに起因する画質や焦点検出精度の低下はあまり目立たない。従って、図２０に示す態様のようにしてもよい。即ち、第１の走査において読み出される行に位置する画素における蓄積期間を、第２の走査において読み出される行に位置する画素における蓄積期間以上に設定するようにしてもよい。
【００９８】
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【００９９】
１００…撮像装置
１０１…撮像素子
２０２…撮影レンズ
５０９…射出瞳
５１０、５１１…瞳領域
６０１、６０１′…光電変換部
６０２…ＦＤ領域
６０４、６０４′…転送スイッチ
７１１…画素アレイ部
【図１】
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【図２】
0006643101.tif 000003
【図３】
0006643101.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
0006643101.tif 000007
【図７】
0006643101.tif 000008
【図８】
0006643101.tif 000009
【図９】
0006643101.tif 000010
【図１０】
0006643101.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0006643101.tif 000014
【図１４】
0006643101.tif 000015
【図１５】
0006643101.tif 000016
【図１６】
0006643101.tif 000017
【図１７】
0006643101.tif 000018
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
0006643101.tif 000021