(57)【要約】【課題】画素から動画用信号と静止画用信号を読み出す場合に、動画用信号を読み出すことができない期間を短縮する。【解決手段】本発明の一態様に係る読出し制御装置は、複数の画素を有する画素部上に、注目すべき領域である注目領域を設定する注目領域設定部と、設定された前記注目領域を第１〜第ｎの部分領域（ｎは２以上の整数）に分割する分割部と、前記画素部全体の領域に属する画素から静止画用信号を読み出すとともに、前記静止画用信号の読出しと並行して、前記第１〜第ｎの部分領域のうちのいずれか一つ以上の前記部分領域に属する画素から前記部分領域ごとに動画用信号を読み出すよう、前記静止画用信号および前記動画用信号の読出しを制御する読出し制御部と、を備える。【選択図】図１
2012023663.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素を有する画素部上に、注目すべき領域である注目領域を設定する注目領域設定部と、
設定された前記注目領域を第１〜第ｎの部分領域（ｎは２以上の整数）に分割する分割部と、
前記画素部全体の領域に属する画素から静止画用信号を読み出すとともに、前記静止画用信号の読出しと並行して、前記第１〜第ｎの部分領域のうちのいずれか一つ以上の前記部分領域に属する画素から前記部分領域ごとに動画用信号を読み出すよう、前記静止画用信号および前記動画用信号の読出しを制御する読出し制御部と、
を備えることを特徴とする読出し制御装置。
【請求項２】
前記読出し制御部は、前記第１〜第ｎの部分領域のうちの一部の部分領域に属する画素から前記動画用信号を読み出すよう、前記動画用信号の読出しを制御することを特徴とする請求項１に記載の読出し制御装置。
【請求項３】
前記分割部はさらに、前記画素部全体の領域のうち前記注目領域以外の領域である非注目領域を、第１〜第ｍの部分領域（ｍは２以上の整数）に分割し、
前記読出し制御部は、分割された前記部分領域ごとに、前記第１〜第ｎの部分領域のうちのいずれか一つ以上の部分領域に属する画素、および、前記第１〜第ｍの部分領域のうちのいずれか一つ以上の部分領域に属する画素から前記動画用信号を読み出すよう、前記動画用信号の読出しを制御することを特徴とする請求項１に記載の読出し制御装置。
【請求項４】
前記読出し制御部は、前記第１〜第ｍの部分領域のうちの一部の部分領域に属する画素から前記動画用信号を読み出すよう、前記動画用信号の読出しを制御することを特徴とする請求項３に記載の読出し制御装置。
【請求項５】
前記分割部は、前記注目領域を第１〜第ｎの部分領域に分割する際の分割の密度を示す第１の分割密度を設定する一方、前記非注目領域を第１〜第ｍの部分領域に分割する際の分割の密度を示す第２の分割密度を設定する分割密度設定部を備え、
前記分割部は、前記第１の分割密度および前記第２の分割密度を用いて、前記注目領域および前記非注目領域を前記部分領域に分割する
ことを特徴とする請求項３に記載の読出し制御装置。
【請求項６】
前記分割密度設定部は、前記第１の分割密度が前記第２の分割密度よりも小さくなるよう、前記分割密度を設定することを特徴とする請求項５に記載の読出し制御装置。
【請求項７】
前記分割部は、前記非注目領域を複数のブロックに区分し、その区分したブロックの領域を前記部分領域に分割し、
前記分割密度設定部は、前記ブロックの領域ごとに、前記ブロックの領域を前記部分領域に分割する際の分割の密度である前記第２の分割密度を設定する
ことを特徴とする請求項５に記載の読出し制御装置。
【請求項８】
前記分割密度設定部は、前記注目領域と前記ブロックの領域との距離に応じて、前記ブロックの領域を前記部分領域に分割する際の分割の密度である前記第２の分割密度を設定することを特徴とする請求項７に記載の読出し制御装置。
【請求項９】
前記分割密度設定部は、前記注目領域と前記ブロックの領域との距離が大きいほど、前記ブロックの領域を前記部分領域に分割する際の分割の密度である前記第２の分割密度が大きくなるよう前記第２の分割密度を設定することを特徴とする請求項８に記載の読出し制御装置。
【請求項１０】
前記分割部は、設定された前記注目領域をラインごとに分割することを特徴とする請求項１に記載の読出し制御装置。
【請求項１１】
前記読出し制御部は、前記動画用信号の読み出しにあたり、前記静止画用信号として読み出している画素をもとに、分割された前記部分領域の中から前記動画用信号を読み出すべき部分領域を選択し、その選択した部分領域に属する画素から前記動画用信号を読み出すよう、前記動画用信号の読出しを制御することを特徴とする請求項１に記載の読出し制御装置。
【請求項１２】
前記読出し制御部は、分割された前記部分領域の中から、前記静止画用信号として読み出している画素以外の画素が属する部分領域を選択することを特徴とする請求項１１に記載の読出し制御装置。
【請求項１３】
入射光量に応じた信号電荷を発生する光電変換部と、
前記光電変換部で発生した信号電荷を蓄積する蓄積部と、
前記光電変換部で発生した信号電荷を前記蓄積部へ転送する転送部と、
前記光電変換部をリセットする第１リセット部と、
前記蓄積部をリセットする第２リセット部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の読出し制御装置。
【請求項１４】
前記静止画用信号は静止画用の光信号とリセット信号を含み、
前記読出し制御部は、
前記注目領域の画素と前記注目領域以外の領域の画素から領域ごとに所定の順で、前記第２リセット部によりリセットした前記蓄積部のリセット信号を順次読み出し、
前記リセット信号の読出し動作が完了した後に、全画素の前記光電変換部を前記第１リセット部により一括してリセットし、
前記光電変換部の一括リセット動作から所定時間だけ前記光電変換部を露光した後に、該光電変換部で発生した信号電荷を前記転送部により全画素で一括して前記蓄積部へ転送し、
前記信号電荷の一括転送動作が完了した後に、前記蓄積部の前記信号電荷に応じた光信号を前記所定の順で順次読み出すよう、前記静止画用信号の読出しを制御し、
前記動画用信号は動画用の光信号を含み、
前記読出し制御部は、
前記静止画用のリセット信号を読み出す期間内において、前記注目領域内の前記部分領域のうち第１の部分領域内の画素の前記光電変換部で発生した信号電荷に応じた光信号を、前記第１の部分領域内の画素から前記静止画用のリセット信号が読み出されるより前に１回以上読み出し、
前記静止画用の光信号を読み出す期間内において、前記注目領域内の前記部分領域のうち第２の部分領域内の画素の前記光電変換部で発生した信号電荷に応じた光信号を、前記第２の部分領域内の画素から前記静止画用の光信号が読み出された後に１回以上読み出すよう、前記動画用信号の読出しを制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の読出し制御装置。
【請求項１５】
複数の画素を有する画素部上に、注目すべき領域である注目領域を設定するステップと、
設定された前記注目領域を第１〜第ｎの部分領域（ｎは２以上の整数）に分割するステップと、
前記画素部全体の領域に属する画素から静止画用信号を読み出すとともに、前記静止画用信号の読出しと並行して、前記第１〜第ｎの部分領域のうちのいずれか一つ以上の前記部分領域に属する画素から前記部分領域ごとに動画用信号を読み出すよう、前記静止画用信号および前記動画用信号の読出しを制御するステップと、
を備えることを特徴とする読出し制御方法。
【請求項１６】
複数の画素を有する画素部上に、注目すべき領域である注目領域を設定するステップと、
設定された前記注目領域を第１〜第ｎの部分領域（ｎは２以上の整数）に分割するステップと、
前記画素部全体の領域に属する画素から静止画用信号を読み出すとともに、前記静止画用信号の読出しと並行して、前記第１〜第ｎの部分領域のうちのいずれか一つ以上の前記部分領域に属する画素から前記部分領域ごとに動画用信号を読み出すよう、前記静止画用信号および前記動画用信号の読出しを制御するステップと、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１７】
複数の画素を有する画素部と、
前記画素部上に、注目すべき領域である注目領域を設定する注目領域設定部と、
設定された前記注目領域を第１〜第ｎの部分領域（ｎは２以上の整数）に分割する分割部と、
前記画素部全体の領域に属する画素から静止画用信号を読み出すとともに、前記静止画用信号の読出しと並行して、前記第１〜第ｎの部分領域のうちのいずれか一つ以上の前記部分領域に属する画素から前記部分領域ごとに動画用信号を読み出すよう、前記静止画用信号および前記動画用信号の読出しを制御する読出し制御部と、
を備えることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項１８】
複数の画素を有する画素部と、
前記画素部上に、注目すべき領域である注目領域を設定する注目領域設定部と、
設定された前記注目領域を第１〜第ｎの部分領域（ｎは２以上の整数）に分割する分割部と、
前記画素部全体の領域に属する画素から静止画用信号を読み出すとともに、前記静止画用信号の読出しと並行して、前記第１〜第ｎの部分領域のうちのいずれか一つ以上の前記部分領域に属する画素から前記部分領域ごとに動画用信号を読み出すよう、前記静止画用信号および前記動画用信号の読出しを制御する読出し制御部と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項１９】
前期動画用信号に基づいて被写体の動きを検出する動き検出部をさらに備え、
前記注目領域設定部は、検出された前記被写体の動きに基づいて前記注目領域を設定する
ことを特徴とする請求項１８に記載の撮像装置。
【請求項２０】
前記動き検出部は、１枚の静止画を生成するための前記静止画用信号の読出し開始から完了までの単位フレーム期間ごとに前記被写体の動きを検出し、
前記注目領域設定部は、前記単位フレーム期間ごとに前記注目領域を設定する
ことを特徴とする請求項１９に記載の撮像装置。
【請求項２１】
設定される前記注目領域が異なる２つの表示モードのいずれかを選択するモード選択部をさらに備え、
前記注目領域設定部は、前記選択されたモードに応じて、設定すべき前記注目領域の範囲を定める
ことを特徴とする請求項１８に記載の撮像装置。
【請求項２２】
前記２つの表示モードのうちの一方は、前記画素部の全体を前記注目領域の範囲とする通常表示モードであり、
前記モード選択部によって前記通常表示モードが選択された場合、
前記注目領域設定部は、前記画素部の全体を範囲として前記注目領域を設定する
ことを特徴とする請求項２１に記載の撮像装置。
【請求項２３】
前記２つの表示モードのうちの一方は、前記画素部の一部を前記注目領域の範囲とする拡大表示モードであり、
前記モード選択部によって前記拡大表示モードが選択された場合、
前記注目領域設定部は、前記画素部の一部を範囲として前記注目領域を設定する
ことを特徴とする請求項２１に記載の撮像装置。
【請求項２４】
前記注目領域中の前記部分領域内の画素から読み出された動画用信号をもとに生成される動画を表示するよう制御する表示制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１８に記載の撮像装置。
【請求項２５】
前記静止画用信号および前記動画用信号の読出し時に複数の画素を一括露光するよう、画素における露光を制御する露光制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１８に記載の撮像装置。
【請求項２６】
前記露光制御部は、前記静止画用信号の読出し時には全画素を一括露光し、前記動画用信号の読出し時には全画素よりも少ない画素を一括露光するよう制御することを特徴とする請求項１８に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像装置（撮像素子）上に配置された画素から画像信号を読み出す技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置には、光学像を電気信号に変換する撮像素子が搭載されている。この撮像素子のマーケットシェアは、近年、ＣＣＤからＣＭＯＳへと移行しつつある。ＣＭＯＳ等の一般的なＭＯＳ型撮像素子は、撮像面に２次元状に配列された複数の画素に蓄積された電荷を順次読み出すようになっているが、そのままでは露光開始時刻および露光終了時刻が画素ごと（あるいは行ごと）に異なる場合がある。
【０００３】
そこで、全画素の露光開始時刻を同一にし、かつ全画素の露光終了時刻を同一にする、電気的なグローバルシャッタによる制御ができるように構成されたＭＯＳ型撮像素子がある。このＭＯＳ型撮像素子は、露光量に応じた電荷を発生するフォトダイオード等の光電変換部を備えると共に、光電変換部において発生した電荷を一時的に蓄積する蓄積部や、電荷の転送やリセットを行う際にスイッチとして機能するトランジスタ等を備えている。
【０００４】
上記のグローバルシャッタによる制御が可能な撮像素子をデジタルカメラに用いる場合に、ＫＴＣノイズ（リセットノイズ）を抑圧するために、以下のようなシーケンスで撮像素子およびその周辺回路を駆動する技術が、例えば特許文献１に記載されている。
（１）蓄積部に蓄積された電荷をリセットし、リセット信号をラインごとに順次走査して読み出し、記憶する。
（２）全画素の光電変換部で発生した電荷を一括してリセットし、所定の露光時間が経過した後に、光電変換部の電荷を一括して蓄積部へ転送する。
（３）蓄積部へ転送された電荷に基づく露光信号を、行ごとに順次走査して読み出し、露光信号から、（１）で記憶したリセット信号を減算する（露光信号とリセット信号との差分をとる）。
【０００５】
一般的なデジタルカメラは、電源の投入後、フレーム等の単位で周期的に撮像を行って動画用信号（動画像信号）を生成し、生成した動画用信号に基づいて動画像（ライブビュー画像）を表示部に表示する。ライブビュー画像の表示中にユーザが静止画像の取得指示を行うと、デジタルカメラは、動画用信号の生成を停止し、撮像を行って静止画用信号（静止画像信号）を生成し、生成した静止画用信号を記録媒体に記録する。この静止画用信号の生成時に、例えば上記のシーケンスに従って処理が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−６５１８４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、静止画の撮像時にはライブビュー画像の更新を行うことができないため、更新ができない期間に同一の画像が表示部に表示される、あるいは表示部がブラックアウトして画像が表示されないなどの現象が発生してしまう。特に、上述した（１）〜（３）のシーケンスにおいては、露光前のリセット信号用の読出し動作と、露光後の露光信号用の読出し動作との両方が必要となるために、１枚の静止画を撮影するために必要なシーケンス期間が長くなる。
【０００８】
近年の撮像素子の多画素化に伴い、撮影範囲内のある一部領域（注目領域）を拡大表示することや、注目領域においてより精密なＡＦ（オートフォーカス）を行うことが可能になってきている。しかし、ライブビュー画像の更新を行うことができないと、ライブビュー画像と撮影した静止画とが異なってしまい、ユーザの意図しない画像が撮影されてしまうことになる。
【０００９】
本発明は、上記の内容に鑑みてなされたものであって、画素から動画用信号と静止画用信号を読み出す場合に、動画用信号を読み出すことができない期間を短縮することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様に係る読出し制御装置は、複数の画素を有する画素部上に、注目すべき領域である注目領域を設定する注目領域設定部と、設定された前記注目領域を第１〜第ｎの部分領域（ｎは２以上の整数）に分割する分割部と、前記画素部全体の領域に属する画素から静止画用信号を読み出すとともに、前記静止画用信号の読出しと並行して、前記第１〜第ｎの部分領域のうちのいずれか一つ以上の前記部分領域に属する画素から前記部分領域ごとに動画用信号を読み出すよう、前記静止画用信号および前記動画用信号の読出しを制御する読出し制御部と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明の他の態様に係る読出し制御方法は、複数の画素を有する画素部上に、注目すべき領域である注目領域を設定するステップと、設定された前記注目領域を第１〜第ｎの部分領域（ｎは２以上の整数）に分割するステップと、前記画素部全体の領域に属する画素から静止画用信号を読み出すとともに、前記静止画用信号の読出しと並行して、前記第１〜第ｎの部分領域のうちのいずれか一つ以上の前記部分領域に属する画素から前記部分領域ごとに動画用信号を読み出すよう、前記静止画用信号および前記動画用信号の読出しを制御するステップと、を備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明の他の態様に係るプログラムは、複数の画素を有する画素部上に、注目すべき領域である注目領域を設定するステップと、設定された前記注目領域を第１〜第ｎの部分領域（ｎは２以上の整数）に分割するステップと、前記画素部全体の領域に属する画素から静止画用信号を読み出すとともに、前記静止画用信号の読出しと並行して、前記第１〜第ｎの部分領域のうちのいずれか一つ以上の前記部分領域に属する画素から前記部分領域ごとに動画用信号を読み出すよう、前記静止画用信号および前記動画用信号の読出しを制御するステップと、をコンピュータに実行させる。
【００１３】
本発明の他の態様に係る固体撮像装置は、複数の画素を有する画素部と、前記画素部上に、注目すべき領域である注目領域を設定する注目領域設定部と、設定された前記注目領域を第１〜第ｎの部分領域（ｎは２以上の整数）に分割する分割部と、前記画素部全体の領域に属する画素から静止画用信号を読み出すとともに、前記静止画用信号の読出しと並行して、前記第１〜第ｎの部分領域のうちのいずれか一つ以上の前記部分領域に属する画素から前記部分領域ごとに動画用信号を読み出すよう、前記静止画用信号および前記動画用信号の読出しを制御する読出し制御部と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明の他の態様に係る撮像装置は、複数の画素を有する画素部と、前記画素部上に、注目すべき領域である注目領域を設定する注目領域設定部と、設定された前記注目領域を第１〜第ｎの部分領域（ｎは２以上の整数）に分割する分割部と、前記画素部全体の領域に属する画素から静止画用信号を読み出すとともに、前記静止画用信号の読出しと並行して、前記第１〜第ｎの部分領域のうちのいずれか一つ以上の前記部分領域に属する画素から前記部分領域ごとに動画用信号を読み出すよう、前記静止画用信号および前記動画用信号の読出しを制御する読出し制御部と、を備えることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態による撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による撮像装置が備える領域設定・分割部の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態による撮像装置が備える撮像部の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態による撮像装置が備えるノイズ除去部の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施形態による撮像装置が備える画素の構成を示す回路図である。
【図６】本発明の第１の実施形態における注目領域および領域分割方法を示す参考図である。
【図７】本発明の第１の実施形態におけるフィールド分割を示す参考図である。
【図８】本発明の第１の実施形態による撮像装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図９】本発明の第１の実施形態による撮像装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図１０】本発明の第１の実施形態による撮像装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図１１】本発明の第２の実施形態による撮像装置が備える領域設定・分割部の構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態におけるフィールド分割を示す参考図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態におけるライブビュー画像を示す参考図である。
【図１４】本発明の第３の実施形態による撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図１５】本発明の第３の実施形態における注目領域の設定方法を示す参考図である。
【図１６】本発明の第３の実施形態における注目領域の設定方法を示す参考図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態を説明する。以下の詳細な説明は、一例として特定の詳細な内容を含んでいる。以下の詳細な内容にいろいろなバリエーションや変更を加えたとしても、そのバリエーションや変更を加えた内容が本発明の範囲を超えないことは、当業者であれば当然理解できる。したがって、以下で説明する各種の実施形態は、権利を請求された発明の一般性を失わせることはなく、また、権利を請求された発明に対して何ら限定を加えることもない。
【００１７】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態を説明する。第１の実施形態は、撮像素子の撮像領域中の一部の注目領域に相当する部分の画像を拡大してライブビュー画像として表示している状態で静止画を撮影する際に、静止画用信号の読出しと同時にライブビュー画像の表示を行うものである。
【００１８】
はじめに、本実施形態よる撮像装置の構成を説明する。図１は、本実施形態による撮像装置の構成を示している。本発明の一態様に係る撮像装置は、撮像機能を有する電子機器であればよく、デジタルカメラのほか、デジタルビデオカメラ、内視鏡等であってもよい。図１に示す撮像装置は、レンズ１と、撮像部２と、画像処理部３と、ＡＦ評価値演算部４と、表示部５と、駆動制御部９と、ＡＦ制御部１０と、カメラ操作部１１と、カメラ制御部１２とを備えている。なお、図１にはメモリカード６も記載されているが、このメモリカード６は、撮像装置に対して着脱可能に構成することによって、撮像装置に固有の構成でなくても構わない。
【００１９】
図1に示す各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのＣＰＵ、メモリ等の電気回路部品や、レンズ等の光学部品、ボタン、スイッチ等の操作部品など各種部品で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現できるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックとして描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウェア、ソフトウェアの組合せによって色々な形態で実現できることは、当業者であれば当然理解できる。
【００２０】
レンズ１は、被写体の光学像を、撮像部２が有する撮像素子２１（図３参照）の撮像面に結像するための撮影レンズである。
【００２１】
撮像部２は、レンズ１により結像された被写体の光学像を光電変換し、光電変換後のアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換して出力するものである。この撮像部２は、少なくとも、全画素の露光開始時刻および露光終了時刻を同一とするグローバルシャッタによる動作を行い得るように構成されている。撮像部２は、これに加えて、例えば行単位（または画素単位）で順次露光を行うローリングシャッタによる動作を行い得るように構成されている。
【００２２】
画像処理部３は、撮像部２から出力される画像信号に、種々のデジタル的な画像処理を施す。この画像処理部３は、ライブビュー用信号（動画用信号）を表示用に処理する第１画像処理部３ａと、静止画用信号を記録用に処理する第２画像処理部３ｂとを備えている。
【００２３】
ＡＦ評価値演算部４は、撮像部２から出力される信号（例えば、画像信号中の輝度信号（あるいは輝度に相当する信号）など）に基づいて、被写体への合焦の度合いを示すＡＦ評価値を演算する。このＡＦ評価値演算部４により算出されたＡＦ評価値はカメラ制御部１２へ出力される。
【００２４】
表示部５は、画像処理部３の第１画像処理部３ａにより表示用に画像処理された信号に基づいて画像を表示する。この表示部５は、静止画像を再生表示することができると共に、被撮像範囲をリアルタイムに表示するライブビュー（ＬＶ）表示を行うことができるようになっている。
【００２５】
メモリカード６は、画像処理部３の第２画像処理部３ｂにより記録用に画像処理された信号を保存するための記録媒体である。
【００２６】
駆動制御部９は、カメラ制御部１２からの指示に基づいて、撮像部２の駆動制御を行う。
【００２７】
ＡＦ制御部１０は、ＡＦ評価値演算部４からＡＦ評価値を受けたカメラ制御部１２の制御に基づいて、レンズ１に含まれるフォーカスレンズを駆動し、撮像部２に結像される被写体像が合焦状態となるようにする。
【００２８】
領域設定・分割部１３ａは、撮像部２が有する撮像素子２１内の画素部２４（図３参照）に対する領域の設定と、設定した領域に対する分割とを行う。図２は領域設定・分割部１３ａの構成を示している。図３に示す領域設定・分割部１３ａは、注目領域設定部１３１と、第１分割部１３２とを備えている。
【００２９】
注目領域設定部１３１は、画素部２４に、注目すべき領域である注目領域を設定し、撮像素子２１内の垂直制御回路２６と水平走査回路２７ａ，２７ｂを制御する。本実施形態の注目領域を含む領域から読み出されたライブビュー用信号に基づいて、注目領域に相当する部分の画像を拡大したライブビュー表示が行われる。本実施形態では、注目領域の位置および大きさは一定である。注目領域の位置および大きさを変更可能な例については第３の実施形態で説明する。
【００３０】
第１分割部１３２は、注目領域設定部１３１によって設定された注目領域を含む領域を部分領域である複数のフィールドに分割し、撮像素子２１内の垂直制御回路２６と水平走査回路２７ａ，２７ｂを制御する。フィールドの分割方法については、後述する。撮像部２および領域設定・分割部１３ａは、本発明の一態様に係る読出し制御装置の一例である。
【００３１】
カメラ操作部１１は、ユーザが撮像装置に対する各種の操作入力を行うためのものである。このカメラ操作部１１に含まれる操作部材の例としては、撮像装置の電源をオン／オフするための電源スイッチ、静止画撮影の指示を入力するための２段式押圧ボタンからなるレリーズボタン、撮影モードを単写モードと連写モードとに切り換えるための撮影モードスイッチ、ＡＦモードをシングルＡＦモードとコンティニュアスＡＦモードとに切り換えるためのＡＦモードスイッチなどが挙げられる。カメラ操作部１１は、ユーザの操作入力に基づく操作入力情報をカメラ制御部１２へ出力する。
【００３２】
カメラ制御部１２は、ＡＦ評価値演算部４からのＡＦ評価値、カメラ操作部１１からの操作入力情報などに基づいて、画像処理部３、メモリカード６、駆動制御部９、ＡＦ制御部１０、領域設定・分割部１３ａを含むこの撮像装置全体を制御する。撮像部２の駆動制御に関しては、カメラ制御部１２は、駆動制御部９および領域設定・分割部１３ａを制御することによって、撮像部２における露光制御や画像信号の読出し制御を行う。
【００３３】
図３は撮像部２の構成を示している。本実施形態の撮像部２は、２つの出力回路を用いて、画素部２４からの静止画用信号の読出しとライブビュー用信号の読出しを並行して行う、いわゆる多線読出しが可能な撮像部として構成されている。この撮像部２は、例えばＭＯＳ型の固体撮像素子として構成された撮像素子２１と、Ａ／Ｄ変換部２２ａと、Ａ／Ｄ変換部２２ｂと、ノイズ除去部２３とを備えている。
【００３４】
Ａ／Ｄ変換部２２ａと、Ａ／Ｄ変換部２２ｂは、撮像素子２１から出力されるアナログの画像信号をデジタルの画像信号に変換する。
【００３５】
ノイズ除去部２３は、撮像素子２１がグローバルシャッタにより動作するときに、Ａ／Ｄ変換部２２ａから出力されるデジタルの静止画用信号に対してノイズ除去の処理を行う。図４はノイズ除去部２３の構成を示している。ノイズ除去部２３は、フレームメモリ２３１と、減算部２３２とを備えている。フレームメモリ２３１は、Ａ／Ｄ変換部２２ａから出力される静止画用信号を記憶する。減算部２３２は、Ａ／Ｄ変換部２２ａから出力される静止画用信号から、フレームメモリ２３１に保持されている静止画用信号を減算し、ノイズを除去した静止画用信号を出力する。
【００３６】
撮像素子２１は、画素部２４と、ＣＤＳ部２５と、垂直制御回路２６と、水平走査回路２７ａと、水平走査回路２７ｂとを備えている。
【００３７】
画素部２４は、複数の画素２８を行方向および列方向に２次元状に配列して構成されている。図３に示す画素２８は、画像信号を読み出す対象となる読出し対象領域に含まれる。読出し対象領域は、少なくとも有効画素領域の全画素を含むことが望ましい。また、読出し対象領域は、有効画素領域の外側に配置されているオプティカルブラック画素（常時遮光されている画素）を含んでもよい。オプティカルブラック画素から読み出した画素信号は、例えば暗電流成分の補正に使用される。
【００３８】
ＣＤＳ部２５は、撮像素子２１がローリングシャッタにより動作するときに、垂直転送線ＶＴＬ２に出力されるライブビュー用の光信号とリセット信号との相関二重サンプリングを行い、ノイズを除去する。
【００３９】
垂直制御回路２６は、画素部２４に配列された画素２８に行単位で各種制御信号を出力することによって、画素２８の選択動作や、露光動作、画像信号の読出し動作を制御する。以下の例では、垂直制御回路２６は、画素部２４全体の領域に属する全ての画素２８から静止画用信号を読み出すと共に、この静止画用信号の読出しと並行して、１以上のフィールドの画素２８からフィールドごとにライブビュー用信号を読み出すよう、静止画用信号およびライブビュー用信号の読出しを制御する。これによって、動画用信号を読み出すことができない期間を短縮することができる。
【００４０】
垂直制御回路２６が出力する制御信号によって選択された行の画素２８から出力される画像信号は、列ごとに設けられている垂直転送線ＶＴＬ１または垂直転送線ＶＴＬ２の（図５も参照）の何れか選択された方へ出力されるようになっている。垂直転送線ＶＴＬ１に出力された画像信号は水平走査回路２７ａへ出力される。垂直転送線ＶＴＬ２に出力された信号は、ＣＤＳ部２５を介して水平走査回路２７ｂへ出力される。
【００４１】
水平走査回路２７ａは、画素２８から垂直転送線ＶＴＬ１に出力された静止画用信号を水平方向に出力する。水平走査回路２７ｂは、画素２８から垂直転送線ＶＴＬ２に出力されＣＤＳ部２５で処理されたライブビュー用信号を水平方向に出力する。水平走査回路２７ａ，２７ｂは、撮像素子２１から出力する画像信号を画素列ごとに指定することが可能である。
【００４２】
水平走査回路２７ａから出力された静止画用信号は、Ａ／Ｄ変換部２２ａ、ノイズ除去部２３を介して、静止画用の出力端子から出力される。水平走査回路２７ａから出力されたライブビュー用信号は、Ａ／Ｄ変換部２２ｂを介して、ライブビュー用の出力端子から出力される。
【００４３】
図５は、画素２８の構成の一例を示している。光電変換部ＰＤ（フォトダイオード）は、入射光を信号電荷に変換（光電変換）して蓄積する光電変換素子である。信号蓄積部ＦＤ（フローティングディフュージョン）は、光電変換部ＰＤから転送される信号電荷を一時的に保持する。
【００４４】
トランジスタＭｔｘ２は、光電変換部ＰＤをリセットする第１リセット部として機能するトランジスタであり、電源ＶＤＤに接続されると共に、ＰＤリセットパルスを印加するための信号線ＴＸ２に接続されている。
【００４５】
トランジスタＭｔｘ１は、光電変換部ＰＤに蓄積された信号電荷を信号蓄積部ＦＤへ転送する転送部として機能するトランジスタであり、転送パルスを印加するための信号線ＴＸ１に接続されている。
【００４６】
増幅用トランジスタＭａは、電源ＶＤＤと、垂直転送線ＶＴＬ１、垂直転送線ＶＴＬ２それぞれに接続された定電流源（図４では省略）とでソースフォロアアンプを構成する。
【００４７】
図５に示す画素２８は、増幅用トランジスタＭａに接続する信号電荷読出部として、第１の選択トランジスタＭｂ１（静止画信号読出部）と第２の選択トランジスタＭｂ２（動画信号読出部）との２つを備えている。第１の選択トランジスタＭｂ１は、垂直転送線ＶＴＬ１に接続されると共に、第１の選択パルスを印加するための信号線ＳＥＬ１に接続されている。また、第２の選択トランジスタＭｂ２は、垂直転送線ＶＴＬ２に接続されると共に、第２の選択パルスを印加するための信号線ＳＥＬ２に接続されている。
【００４８】
したがって、信号線ＳＥＬ１に選択パルスを印加することにより、信号蓄積部ＦＤに蓄積されている信号電荷が垂直転送線ＶＴＬ１に出力され、信号線ＳＥＬ２に選択パルスを印加することにより、信号蓄積部ＦＤに蓄積されている信号電荷が垂直転送線ＶＴＬ２に出力されるようになっている。そして、異なる２つの行については、垂直転送線ＶＴＬ１への出力と、垂直転送線ＶＴＬ２への出力とを同時に行うことが可能である。
【００４９】
トランジスタＭｒは、信号蓄積部ＦＤおよび増幅用トランジスタＭａの入力部をリセットする第２リセット部として機能するトランジスタであり、ＦＤリセットパルスを印加するための信号線ＲＥＳに接続されている。上述したトランジスタＭｔｘ１への転送パルスの印加と、このトランジスタＭｒへのＦＤリセットパルスの印加とを同時に行えば、信号蓄積部ＦＤをリセットすることができるだけでなく、同時に光電変換部ＰＤをリセットすることができる。したがって、トランジスタＭｔｘ１およびトランジスタＭｒの組み合わせは、光電変換部ＰＤに対する第１リセット部としても機能するものとなっている。
【００５０】
上記の構成を有する画素２８から、信号蓄積部ＦＤをリセットしたときの信号蓄積部ＦＤの電位に基づくリセット信号と、光電変換部ＰＤから信号電荷が信号蓄積部ＦＤに転送された後の信号蓄積部ＦＤの電位に基づく光信号とが読み出される。
【００５１】
次に、ライブビュー画像として拡大表示する注目領域について説明する。また、画素部２４内の領域を複数のフィールドに分割する方法について説明する。
【００５２】
図６は、画素部２４における注目領域に相当する部分の画像のみを拡大して表示するライブビューを実施するために画像信号を読み出す領域の例を示している。図６において、画素部２４内の全有効画素領域である領域１００１内に注目領域１００２が設定されている。領域１００１から注目領域１００２を除いた領域が非注目領域である。静止画撮影前と静止画撮影中において、注目領域１００２から、ライブビュー表示を行うための画像信号が読み出される。後述するように、注目領域１００２中の３×３画素の単位画素領域あたり１画素分の画像信号がライブビュー用信号として出力される。
【００５３】
この図６に示す例においては、画素部２４に構成された領域１００１のうち、フィールド分割領域１００３（注目領域１００２と図６中の斜線の領域１００４を合わせた領域）についてのみ、フィールド分割が行われる。フィールド分割領域１００３を縦方向に拡大したものを図６の右部分に示す。図６ではフィールド分割領域が３フィールドに分割されており、それぞれの領域（１）、（２）、（３）は、フィールド分割した第１フィールド、第２フィールド、第３フィールドの画素行を示す。
【００５４】
図６では、３フィールドに分割しているが、３フィールドに限らず他の複数フィールドに分割することも可能である。なお、各画素がベイヤー配列の場合には、３フィールド等の奇数フィールドに分割することで、領域ごとにＲ、Ｇ、Ｂすべてのカラーフィルターを通した画像信号を得ることができる。例えば、図７（ａ）に示すように、ベイヤー配列の３行ごとに領域７００の画素から画像信号を読み出す例が考えられる。
【００５５】
また、偶数フィールドに分割する場合でも、２行単位でライブビュー用信号を読み出す領域と読み出さない領域とに分けることで、領域ごとにＲ、Ｇ、Ｂすべてのカラーフィルターを通した画像信号を得ることができる。例えば、図７（ｂ）に示すように、ベイヤー配列の２行単位で領域７１０の画素から画像信号を読み出す例が考えられる。
【００５６】
注目領域の設定は注目領域設定部１３１によって行われ、分割方法の指定は第１分割部１３２によって行われ、その結果を垂直制御回路２６と水平走査回路２７ｂが受けて読出しの駆動制御を行うことで注目領域の設定と分割方法の指定が反映される。
【００５７】
以下、水平走査回路２７ａ、水平走査回路２７ｂのそれぞれの駆動について説明する。水平走査回路２７ａは、静止画用リセット信号および静止画用光信号の出力を行う。静止画は、全画素から読み出された信号をもとに生成される。したがって、水平走査回路２７ａは、全画素から読み出された静止画用リセット信号および静止画用光信号を出力する。
【００５８】
水平走査回路２７ｂは、ライブビュー用信号の出力を行う。ライブビュー表示では、画素部２４中の一部の画素２８の画像信号、具体的には図６に示す注目領域１００２中の３×３の単位画素領域あたり１画素の画像信号のみを使う。したがって、水平走査回路２７ｂは、ライブビュー表示に必要な画像信号のみ出力する。出力する画像信号は、注目領域設定部１３１および第１分割部１３２の設定を受けて決まる。
【００５９】
図６に示す注目領域１００２の領域内の３×３の画素領域あたり１画素の画像信号を使ってライブビュー表示を行うため、まず、垂直制御回路２６は、フィールド分割領域１００３について３フィールドのうち第１フィールドの読出しを実施することで、縦方向の３画素に１画素の割合で水平走査回路２７ｂに信号を出力する。そして、水平走査回路２７ｂは、注目領域１００２内の画像信号について３列に１列の割合で画像信号を出力し、領域１００４内の画像信号は出力しない。
【００６０】
このように走査することで、注目領域１００２内の画像信号について、３×３の画素領域あたり１画素の割合で読出しを行うことが可能となる。以下では、説明の都合上、図６のフィールド分割領域１００３の第１フィールドの画素群をＬＶ用画素群Ａ、第２フィールドの画素群をＬＶ用画素群Ｂとする。ＬＶ用画素群Ａ，Ｂには注目領域１００２の画素と非注目領域の画素とが含まれる。また、以下では、非注目領域の画素群のうちＬＶ用画素群Ａ，Ｂに含まれる画素を除いた画素群と、第３フィールドの画素群とを非ＬＶ用画素群とする。
【００６１】
次に、本実施形態のライブビュー表示を行っている最中に静止画を撮影するときの駆動シーケンスを説明する。図８は、ライブビュー表示を行っている最中に、静止画を撮影するときのタイミングチャートを示している。
【００６２】
図８の横軸は時間を表す。詳細は以下で説明するが、時間軸は右向きを正としており、（ａ）ライブビュー用信号読出し、（ｂ）静止画用リセット信号読出し＋ライブビュー用信号読出し、（ｃ）露光、（ｄ）静止画用光信号読出し＋ライブビュー用信号読出し、の順に動作が行われる。図８の縦方向は各画素領域の行を表す。上から順に、ＬＶ用画素群Ａ、ＬＶ用画素群Ｂ、非ＬＶ用画素群の順となっており、各画素群が占める領域内では、上から下に向かって、各画素群に属する行の上行から下行の動作が示されている。
【００６３】
図中に示す３種類の矢印について説明する。太い破線の矢印は静止画用リセット信号の読出しを表し、実線の矢印は静止画用光信号の読出しを表し、細い破線の矢印はライブビュー用信号の読出しを表す。例えば、図８の領域８００における右下がりの破線の矢印は、ＬＶ用画素群Ａについて、ライブビュー用信号の読出しを上側の行から順次行うことを表す。
【００６４】
また、図８中で太い破線と実線の傾きより細い破線の傾きのほうが急になっている。これは、ライブビュー用信号として読み出す信号数が静止画用リセット信号および静止画用光信号として読み出す信号数より少ないためである。同じＬＶ用画素群Ａにおける信号読出しであっても、ライブビュー用信号読出しの際には、注目領域１００２以外の領域１００４の画素から出力された画像信号については水平走査回路２７ｂが出力を行わないため、その出力を行わない分、ライブビュー用信号読出しの期間が静止画用リセット信号読出しの期間および静止画用光信号読出しの期間より短くなる。
【００６５】
以下、図８を参照して、駆動シーケンスを以下の４つに分けて説明する。
（ａ）ライブビュー用信号読出し
（ｂ）静止画用リセット信号読出し＋ライブビュー用信号読出し
（ｃ）露光
（ｄ）静止画用光信号読出し＋ライブビュー用信号読出し
【００６６】
（ａ）ライブビュー用信号読出し
この期間では、ＬＶ用画素群Ａからライブビュー用信号が読み出される。ライブビュー用信号読出しは以下の手順で行われる。図９は、ライブビュー用信号読出しの際の１行分の動作を示している。
【００６７】
まず、トランジスタＭｒおよびトランジスタＭｔｘ１がオンになることで光電変換部ＰＤがリセットされ、トランジスタＭｒおよびトランジスタＭｔｘ１がオフになることで光電変換部ＰＤがライブビュー用の信号電荷の蓄積を開始する。続いて、第２の選択トランジスタＭｂ２がオンになることで画素が画像信号を出力できる状態となり、トランジスタＭｒがオンになることで信号蓄積部ＦＤがリセットされる。その後、トランジスタＭｒがオフになり、垂直転送線ＶＴＬ２を介してリセット信号がＣＤＳ部２５でサンプリングされる。
【００６８】
続いて、トランジスタＭｔｘ１がオンになることで光電変換部ＰＤから信号蓄積部ＦＤへ信号電荷が転送される。第２の選択トランジスタＭｂ２がオンになっているため、垂直転送線ＶＴＬ２を介して光信号がＣＤＳ部２５でサンプリングされる。続いて、ＣＤＳ部２５でサンプリングされたリセット信号と光信号の差分である画像信号が水平走査回路２７ｂに出力される。水平走査回路２７ｂは、ＣＤＳ部２５から出力された画像信号の中からライブビュー表示に用いる注目領域の画像信号を選択してＡ／Ｄ変換部２２ｂに出力する。Ａ／Ｄ変換部２２ｂは、水平走査回路２７ｂから出力された画像信号をＡ／Ｄ変換し、ライブビュー用信号として出力する。
【００６９】
上記の動作を１行ずつ順次行い、注目領域内の画素から画像信号を読み出すことで、１枚分のライブビュー画像を表示するためのライブビュー用信号が得られる。撮像部２から出力されたライブビュー用信号は画像処理部３の第１画像処理部３ａによって表示用に画像処理され、表示部５へ出力される。表示部５はライブビュー用信号に基づいてライブビュー画像を表示する。ライブビュー用信号読出し期間では、上記の動作が繰り返される。これによって、注目領域内の画素から得られたライブビュー用信号に基づく動画が表示される。
【００７０】
（ｂ）静止画用リセット信号読出し＋ライブビュー用信号読出し
ライブビュー表示を行っている最中にカメラ操作部１１がユーザによる撮像開始の合図を受けると、静止画用リセット信号読出しが開始される。この期間では、全画素からの静止画用リセット信号読出しとＬＶ用画素群Ａからのライブビュー用信号読出しとが並行して行われる。それぞれの駆動を以下に示す。
【００７１】
・静止画用リセット信号読出し
図１０は、静止画用信号読出しの際の１行分の動作を示している。撮像開始の合図を受けると、まず、ＬＶ用画素群Ｂにおいて、第１の選択トランジスタＭｂ１がオンになることで画素が画像信号を出力できる状態となる。また、トランジスタＭｒがオンになることで信号蓄積部ＦＤがリセットされる。その後、トランジスタＭｒがオフになり、垂直転送線ＶＴＬ１を介してリセット信号が水平走査回路２７ａに出力される。
【００７２】
水平走査回路２７ａに出力されたリセット信号はすべて水平走査回路２７ａからＡ／Ｄ変換部２２ａに出力される。Ａ／Ｄ変換部２２ａは、水平走査回路２７ａから出力されたリセット信号をＡ／Ｄ変換し、静止画用リセット信号として出力する。Ａ／Ｄ変換部２２ａでＡ／Ｄ変換された静止画用リセット信号はノイズ除去部２３内のフレームメモリ２３１に保存される。
【００７３】
上記の動作がＬＶ用画素群Ｂの全行について行われる[（ｂ）−１]。続いて、（ｂ）−２期間に非ＬＶ用画素群で上記と同様の静止画用リセット信号の読出しが行われた後、（ｂ）−３期間にＬＶ用画素群Ａで上記と同様の静止画用リセット信号の読出しが行われる。これによって、全画素の静止画用リセット信号がフレームメモリ２３１に保存され、静止画用リセット信号の読出しが完了する。
【００７４】
・ライブビュー用信号読出し
ライブビュー用信号読出しはＬＶ用画素群Ａを使って行われる。駆動方法は、（ａ）に示したものと同様なので説明は省略する。この動作は、（ｂ）−３期間に入った後でも、ＬＶ用画素群Ａ内の各画素について、静止画用リセット信号の読出しが行われるまで行われる。
【００７５】
（ｃ）露光
リセット信号読出しが完了すると、全画素のトランジスタＭｔｘ２が同時にオフになることで、全画素で同時に露光（静止画信号用の信号電荷の蓄積）が開始される。そして、所定の露光期間が経過したタイミングで、全画素のトランジスタＭｔｘ１が同時にオンになることにより、光電変換部ＰＤから信号蓄積部ＦＤへ信号電荷が転送され、全画素の露光が同時に終了する。
【００７６】
（ｄ）静止画用光信号読出し＋ライブビュー用信号読出し
全画素の露光の終了後、静止画用光信号読出しが行われる。この期間では、全画素からの静止画用光信号読出しとＬＶ用画素群Ａからのライブビュー用信号読出しとが並行して行われる。それぞれの駆動を以下に示す
【００７７】
・静止画用光信号読出し
全画素の露光が同時に終了すると、まず、ＬＶ用画素群Ｂの最初の行の第１の選択トランジスタＭｂ１がオンになることでＬＶ用画素群Ｂの最初の行の光信号が垂直転送線ＶＴＬ１を介して水平走査回路２７ａに出力される。水平走査回路２７ａに出力された光信号はすべて水平走査回路２７ａからＡ／Ｄ変換部２２ａに出力される。Ａ／Ｄ変換部２２ａは、水平走査回路２７ａから出力された光信号をＡ／Ｄ変換し、静止画用光信号として出力する。ノイズ除去部２３内の減算部２３２は、Ａ／Ｄ変換部２２ａでＡ／Ｄ変換された静止画用光信号と、フレームメモリ２３１に保存されていたＬＶ用画素群Ｂの１行目の静止画用リセット信号との減算処理（差分処理）を行うことでノイズの除去を行い、静止画用信号として出力する。
【００７８】
上記の動作がＬＶ用画素群Ｂの全行について行われる[（ｄ）−１]。続いて、（ｄ）−２期間に非ＬＶ用画素群で上記と同様の静止画用光信号の読出しが行われた後、（ｄ）−３期間にＬＶ用画素群Ａで上記と同様の静止画用光信号の読出しが行われる。全画素の静止画用信号を出力することで、静止画用光信号読出しが完了する。撮像部２から出力された静止画用信号は画像処理部３の第２画像処理部３ｂによって記録用に画像処理され、メモリカード６に記録される。
【００７９】
・ライブビュー用信号読出し
露光の終了後、静止画用光信号を読み出すまではライブビュー用信号を読み出すことができない。ライブビュー用信号読出しはＬＶ用画素群Ｂの静止画用光信号読出しが完了した後、ＬＶ用画素群Ｂを使って行われる。駆動方法は（ａ）に示したものと同様なので説明は省略する。この動作は、（ｄ）−１期間が終了する前であっても、ＬＶ用画素群Ｂ内の各画素について、静止画用光信号の読出しが行われた後であれば開始することが可能である。また、ライブビュー用の光信号を得るための露光は、信号電荷を信号蓄積部ＦＤへ転送した直後に開始することが可能である。
【００８０】
上記の例では、静止画用リセット信号を読み出す際に読出しを行う行の順番と、静止画用光信号を読み出す際に読出しを行う行の順番とが同一となっている。これによって、全画素について、静止画用リセット信号の読出しから静止画用光信号の読出しまでの期間が同一となるため、信号蓄積部ＦＤで発生する暗電流を均一とすることができる。
【００８１】
以上で、ライブビュー表示の動作を実施しながら静止画を１枚撮影する駆動シーケンスを説明した。なお、２枚以上の静止画を撮影する連写撮影を行う際には、（ａ）〜（ｄ）までの動作を行った後、追加する連写枚数分だけ（ｂ）〜（ｄ）（１フレーム期間）の動作を行えばよい。
【００８２】
上述したように、本実施形態によれば、静止画用信号の読出しと並行して動画用信号（ライブビュー用信号）を読み出すことによって、動画用信号を読み出すことができない期間を短縮することができる。
【００８３】
本実施形態では、ライブビュー画像として拡大表示する注目領域を含む行で構成される領域（フィールド分割領域１００３に対応）は２つ以上のフィールド（領域）に分割される。また、静止画用リセット信号の読出し中には１つのフィールド中の特定の画素（本実施形態ではＬＶ用画素群Ａに含まれると共に注目領域１００２に含まれる画素のうち３列に１列の割合で選択された画素）がライブビュー用信号の読出しに使用され、静止画用光信号の読出し中には別の１つのフィールド中の特定の画素（本実施形態ではＬＶ用画素群Ｂに含まれると共に注目領域１００２に含まれる画素のうち３列に１列の割合で選択された画素）がライブビュー用信号の読出しに使用される。これによって、静止画用リセット信号と静止画用光信号の読出しの順序が同じ場合でも、それぞれの読出し期間において同一の注目領域の画像をライブビュー画像として表示することができる。すなわち、静止画撮影中にも、拡大されたライブビュー画像を表示することができる。
【００８４】
また、ライブビュー画像を拡大表示することで、高い解像度で注目領域の画像情報を得ることが可能となり、より精密なＡＦを行うことができる。
【００８５】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。本実施形態は、注目領域に相当する部分の画像のみをライブビュー画像として表示する第１の実施形態とは異なり、注目領域に相当する部分を強調しつつ注目領域外の領域に相当する部分についても同時にライブビュー表示を行うものである。
【００８６】
本実施形態による撮像装置は、図１に示した撮像装置において、領域設定・分割部１３ａを、図１１に示す領域設定・分割部１３ｂに変更したものである。図１１に示す領域設定・分割部１３ｂは、図２に示した領域設定・分割部１３ａに対して、分割密度設定部１３３および第２分割部１３４を加えたものである。
【００８７】
分割密度設定部１３３は、注目領域設定部１３１によって設定された注目領域に応じて、注目領域内のフィールド分割の密度および非注目領域内のフィールド分割の密度を設定する。分割密度は分割数であってもよい。第２分割部１３４は、画素部２４において、第１分割部による分割後にまだ分割されていない領域を複数のフィールドに分割し、撮像素子２１内の垂直制御回路２６と水平走査回路２７ａ，２７ｂを制御する。分割方法の詳細については、後述する。撮像装置の他の部分については図１と同様なので説明は省略する。
【００８８】
動作の説明に先立ち、本実施形態でライブビュー用信号の読出しに使用される注目領域と非注目領域における分割方法および読出し方法について説明する。図１２は、画素部２４において注目領域と非注目領域を同時に表示するライブビュー表示を実施するためにライブビュー用信号が読み出される領域のフィールド分割の例を示している。図１２において、画素部２４内の全有効画素領域である領域２００１内に注目領域２００２が設定されている。領域２００１から注目領域２００２を除いた領域が非注目領域である。
【００８９】
図中の１つ１つの四角が個々の画素を表す。図１２に示す例では、領域２００１は６０×６０の画素からなる。また、黒く塗られた四角は、ライブビュー用信号を読み出す画素を表す。以下では、領域２００１を、１０行分の画素からなるブロック領域（１）〜（３）に区分する。
【００９０】
第２の実施形態の分割方法において、第１の実施形態の分割方法（図６参照）と大きく異なる点は、注目領域２００２以外の領域についてもフィールド分割を行っている点である。分割密度設定部１３３は、注目領域設定部１３１によって設定された注目領域２００２を含むブロック領域（１）を２フィールドに分割し、注目領域を含まないブロック領域（２）、（３）をそれぞれ４フィールド、６フィールドに分割するよう、各ブロック領域の分割密度を設定する。
【００９１】
この分割密度の設定の際に分割密度設定部１３３は、注目領域２００２と各ブロック領域との垂直方向の距離に応じて、各ブロック領域の分割密度を設定する。ブロック領域の行数に対するフィールド分割数（各ブロック領域に設定されるフィールドの数）の割合を分割密度と定義すると、注目領域を含むブロック領域の分割密度が最も小さく、注目領域からの垂直方向の距離が離れるほどブロック領域の分割密度が大きくなる。第１分割部１３２および第２分割部１３４は、設定された各ブロック領域の分割密度に応じて、各ブロック領域をフィールドに分割する。
【００９２】
それぞれのブロック領域の第１フィールドのみの信号読出しを行った場合、ブロック領域（１）では２行あたり１行分のライブビュー用信号が読み出される。同様に、ブロック領域（２）では４行あたり１行分のライブビュー用信号が読み出され、ブロック領域（３）では６行あたり１行分のライブビュー用信号が読み出される。
【００９３】
次に、水平走査回路２７ａ、水平走査回路２７ｂのそれぞれの駆動について説明する。水平走査回路２７ａは、静止画用リセット信号および静止画用光信号の出力を行う。静止画は、全画素から読み出された信号をもとに生成される。したがって、水平走査回路２７ａは、全画素から読み出された静止画用リセット信号および静止画用光信号を出力する。
【００９４】
水平走査回路２７ｂは、ライブビュー用信号の出力を行う。ライブビュー表示では、画素部２４中の一部の画素の画像信号のみを使う。したがって、水平走査回路２７ｂは、ライブビュー表示に必要な画像信号のみ出力する。出力する画像信号は、注目領域設定部１３１および第１分割部１３２の設定を受けて決まる。
【００９５】
本実施形態では、ライブビュー表示に使う画像信号として、黒い四角で示された画素から得た信号を使う。所定の画素からのみの画像信号を出力するため、領域２００１が列ごとにブロック領域（ア）、（イ）、（ウ）に区分される。以下、それぞれのブロック領域ごとの水平走査回路２７ｂの駆動を説明する。
【００９６】
水平走査回路２７ｂは、ブロック領域（ア）の画素から出力された画像信号のうち、２列あたり１列分の信号を出力する。そして、水平走査回路２７ｂは、ブロック領域（イ）の画素から出力された画像信号のうち、４列あたり１列分の信号を出力し、ブロック領域（ウ）の画素から出力された画像信号のうち６列あたり１列分の信号を出力する。
【００９７】
ブロック領域（１）〜（３）のそれぞれについて、第１フィールドについてのみ画像信号を読み出し、ブロック領域（ア）〜（ウ）のそれぞれについて、水平走査回路２７ｂを上記のように駆動させることで、全画素領域の一部領域からライブビュー用信号（図１２の黒く塗られた四角の画素から取り出される画像信号）のみを出力することができる。
【００９８】
次に、表示されるライブビュー画像について説明する。以上の分割方法および読出し方法によって得られたライブビュー画像は、注目領域に相当する部分を他の部分より大きく表示するような画像となる。以下、図１３を参照して説明する。図１３は、ライブビュー用信号を読み出す画素の位置の縦と横の関係をそのままにして、画素ごとのライブビュー用信号を敷き詰めて並べなおしたものである。
【００９９】
注目領域２００２では１２×１２画素の領域中２×２画素あたり１画素をライブビュー用信号の読出しに使うことで、図１３に示すように３６（＝６×６）個の画素がライブビュー用信号の読出しに使われる。これに対し、注目領域２００２から最も離れたブロック領域（３）かつブロック領域（ウ） に属する画素領域では１２×１２の画素領域中６×６画素あたり１画素をライブビュー用信号の読出しに使うことで、図１３に示すように４(＝２×２)個の画素がライブビュー用信号の読出しに使われる。
【０１００】
このようにして、画素ごとのライブビュー用信号を敷き詰めることで、注目領域を大きく表示し、注目領域から離れた領域を小さく表示するようなライブビュー用信号が得られる。この大小関係をそのままにした処理を第１画像処理部３ａが行うことで、注目領域を他の領域より大きく表示するようなライブビュー画像が得られる。
【０１０１】
上記の例では、得られたライブビュー用信号を等間隔に並べたが、各領域の大きさを、図１２に示す大きさに保つようにライブビュー用信号を補間して出力することも可能である。その場合には、領域の単位面積あたりの画像信号が最も多い注目領域で解像度が高く表示され、注目領域から遠ざかるほど画像信号が少なくなるに伴い解像度が低く表示されるようなライブビュー画像となる。
【０１０２】
次に、ライブビュー表示を行っている最中に静止画を撮影するときの駆動シーケンスを説明する。以下では、図１２のブロック領域（１）、（２）、（３）の第１フィールドをＬＶ用画素群Ａ、ブロック領域（１）、（２）、（３）の第２フィールドをＬＶ用画素群Ｂ、その他の画素群を非ＬＶ用画素群とする。このようにＬＶ用画素群Ａ、ＬＶ用画素群Ｂ、非ＬＶ用画素群を設定すると、駆動シーケンスの説明は第１の実施形態と同様となるので説明は省略する。
【０１０３】
上述したように、本実施形態によれば、注目領域に相当する部分を強調すると共に全体を表示するライブビュー表示を行うことができる。このことにより、第１の実施形態で実施可能であった注目領域の高解像度でのライブビュー表示と注目領域の高精度のＡＦを維持しつつ、全体のバランスを考えた露光時間の調整および静止画の構図の調整が可能となる。
【０１０４】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態を説明する。本実施形態は、第２の実施形態で説明したライブビュー表示により拡大画像を表示している最中に、拡大表示領域または拡大率を変更するものである。
【０１０５】
図１４は、本実施形態による撮像装置の構成を示している。図１４に示す撮像装置は、図１に示す撮像装置に動き検出部１４を加え、領域設定・分割部１３ａを、第２の実施形態で説明した領域設定・分割部１３ｂに変更したものとなっている。動き検出部１４は、撮像部２から出力される画像信号に基づいて被写体の動きを検出し、検出結果を、カメラ制御部１２を介して領域設定・分割部１３ｂに送る。撮像装置の他の部分については図１と同様なので説明は省略する。
【０１０６】
次に、ライブビュー表示により拡大画像を表示している最中に拡大表示領域を変更する例を示す。図１５は、拡大表示領域を変更する例を示している。
【０１０７】
図１５（ａ）は、拡大表示領域を変更する前の注目領域の設定を示し、図１５（ｂ）は、拡大表示領域を変更した後の注目領域の設定を示す。動き検出部１４は、撮像部２からのライブビュー用信号に基づいて被写体１５０の動きを検出する。
【０１０８】
図１５（ａ）では、注目領域は全有効画素領域の中心に設定されている。図１５（ａ）のように注目領域が設定されてライブビュー表示を行っている最中に、被写体１５０が上方向に移動することが動き検出部１４で検出されると、カメラ制御部１２を介して、図１５（ｂ）のように被写体１５０が注目領域の中心に来るように注目領域を変更するよう指示がなされる。
【０１０９】
指示を受けた注目領域設定部１３１は、注目領域と分割領域の変更タイミングで注目領域を、図１５（ｂ）に示すように変更する。第１分割部１３２と第２分割部１３４は、変更後の注目領域に基づいて領域をフィールドに分割する。このとき、ライブビュー用信号を取り出す画素数は同じになるように設定される。
【０１１０】
注目領域と分割領域の変更タイミングについて、ライブビュー表示のみを行っている期間（図８の（ａ）の期間）と、静止画撮影およびライブビュー表示を同時に行っている期間（図８の（ｂ）〜（ｄ）の期間）との２通りの場合についてそれぞれ説明する。
【０１１１】
・ライブビュー表示のみを行っている期間
この期間では、注目領域の変更指示を受けたときに行っているライブビュー用信号の読出しが完了した後、次のライブビュー用信号の読出しを開始する前に注目領域と分割領域が変更される。そして、設定の変更が完了した後、ライブビュー用信号の読出しが再開される。
【０１１２】
・静止画撮影とライブビュー表示を同時に行っている期間
この期間では、注目領域の変更指示を受けたときに読出しを行っている静止画用信号の読出しが完了した後（図８の（ｄ）の後）、注目領域と分割領域が変更される。したがって、連写撮影を行っている場合、１フレーム期間内で被写体の動きが検出され、次のフレーム期間内で注目領域と分割領域が変更されると共に、次のフレーム期間における注目領域と分割領域の変更のため、被写体の動きが検出される。
【０１１３】
上記では、動き検出部１４が検出した被写体の動きに応じて注目領域を変更しているが、ユーザがカメラ操作部１１を操作して注目領域の設定を行えるようにしてもよい。例えば、カメラ制御部１２はカメラ操作部１１の操作を検出して、ユーザが指定した注目領域を注目領域設定部１３１に通知する。注目領域設定部１３１は、カメラ制御部１２から通知された領域に注目領域を設定する。
【０１１４】
次に、ライブビューにより拡大画像を表示している最中に拡大率を変更する例を示す。図１６は、拡大率の変更を行う例を示している。
【０１１５】
図１６（ａ）は、拡大率を変更する前の注目領域の設定を示し、図１６（ｂ）は、拡大率を変更した後の注目領域の設定を示す。カメラ操作部１１はユーザからの拡大率の変更指示を受けて、拡大率の変更指示を示す信号をカメラ制御部１２に出力する。
【０１１６】
図１６（ａ）のように注目領域が設定されてライブビュー表示を行っている最中に、拡大率の変更指示を受けたカメラ制御部１２によって、注目領域の変更（図１３の例では表示の縮小）が指示される。指示を受けた注目領域設定部１３１は、注目領域と分割領域の変更タイミングで注目領域を、図１６（ｂ）に示すように変更する。第１分割部１３２と第２分割部１３４は、変更後の注目領域に基づいて領域をフィールドに分割する。このとき、ライブビュー用信号を取り出す画素数は同じになるように設定される。
【０１１７】
この例では、注目領域の範囲が小さいとき（図１６（ａ））、注目領域のフィールド分割数を小さくし、注目領域の範囲が大きいとき（図１６（ｂ））、注目領域のフィールド分割数を大きくすることで、読み出されるライブビュー用信号を取り出す画素数が同じになるように設定される。この設定は、分割密度設定部１３３によって行われる。
【０１１８】
分割方法の変更タイミングについては、拡大表示領域の変更を行う場合のタイミングと同様なので説明は省略する。図１６（ａ）、（ｂ）では全画素領域中の一部の領域を注目領域に設定し、その注目領域に相当する部分を拡大表示したライブビュー表示を行っているが、全有効画素領域を注目領域としてライブビュー表示を行うことも可能である。
【０１１９】
また、全画素領域中の一部の領域を注目領域に設定し、その注目領域に相当する部分を拡大表示したライブビュー表示を行う拡大表示モードと、全有効画素領域を注目領域としてライブビュー表示を行う通常表示モードとを切り替えることができるようにしてもよい。カメラ制御部１２は、カメラ操作部１１から出力される信号に基づいて、拡大表示モードと通常表示モードのうちいずれかを選択し、選択したモードに応じた動作を行うよう、駆動制御部９および領域設定・分割部１３ｂを制御する。
【０１２０】
上述したように、本実施形態によれば、ライブビュー表示の実施中に注目被写体を自動あるいは手動で追従すること、および拡大率の変更を行うことで、ライブビュー表示時に拡大画像を表示している最中にユーザが被写体を見失うことを防止することができる。
【０１２１】
また、設定の変更前後でライブビュー用信号を取り出す画素の数を一定に設定することで、拡大倍率によらず動画用信号の画素数を一定に保つことができ、ライブビュー表示のフレームレートを一定に保つことができる。
【０１２２】
本発明に係る注目領域設定部は例えば注目領域設定部１３１に対応し、分割部は例えば第１分割部１３２および第２分割部１３４に対応し、読出し制御部は例えば垂直制御回路２６に対応し、分割密度設定部は例えば分割密度設定部１３３に対応する。また、本発明に係るモード選択部、露光制御部は例えばカメラ制御部１２に対応し、動き検出部は例えば動き検出部１４に対応し、表示制御部は例えば表示部５に対応する。
【０１２３】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について詳述してきたが、具体的な構成は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【０１２４】
例えば、本発明の一態様に係る読出し制御装置は、
「複数の画素を有する画素部上に、注目すべき領域である注目領域を設定する注目領域設定手段と、
設定された前記注目領域を第１〜第ｎの部分領域（ｎは２以上の整数）に分割する分割手段と、
前記画素部全体の領域に属する画素から静止画用信号を読み出すとともに、前記静止画用信号の読出しと並行して、前記第１〜第ｎの部分領域のうちのいずれか一つ以上の前記部分領域に属する画素から前記部分領域ごとに動画用信号を読み出すよう、前記静止画用信号および前記動画用信号の読出しを制御する読出し制御手段と、
を備えることを特徴とする読出し制御装置。」
であってもよい。
【０１２５】
また、本発明の他の態様に係る固体撮像装置は、
「複数の画素を有する画素部と、
前記画素部上に、注目すべき領域である注目領域を設定する注目領域設定手段と、
設定された前記注目領域を第１〜第ｎの部分領域（ｎは２以上の整数）に分割する分割手段と、
前記画素部全体の領域に属する画素から静止画用信号を読み出すとともに、前記静止画用信号の読出しと並行して、前記第１〜第ｎの部分領域のうちのいずれか一つ以上の前記部分領域に属する画素から前記部分領域ごとに動画用信号を読み出すよう、前記静止画用信号および前記動画用信号の読出しを制御する読出し制御手段と、
を備えることを特徴とする固体撮像装置。」
であってもよい。
【０１２６】
また、本発明の他の態様に係る撮像装置は、
「複数の画素を有する画素部と、
前記画素部上に、注目すべき領域である注目領域を設定する注目領域設定手段と、
設定された前記注目領域を第１〜第ｎの部分領域（ｎは２以上の整数）に分割する分割手段と、
前記画素部全体の領域に属する画素から静止画用信号を読み出すとともに、前記静止画用信号の読出しと並行して、前記第１〜第ｎの部分領域のうちのいずれか一つ以上の前記部分領域に属する画素から前記部分領域ごとに動画用信号を読み出すよう、前記静止画用信号および前記動画用信号の読出しを制御する読出し制御手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。」
であってもよい。
【０１２７】
上述した各構成要素や各処理プロセスの任意の組合せを実現するコンピュータプログラムプロダクトも本発明の態様として有効である。コンピュータプログラムプロダクトとは、プログラムコードが記録された記録媒体（ＤＶＤ媒体，ハードディスク媒体、メモリ媒体など）、プログラムコードが記録されたコンピュータ、プログラムコードが記録されたインターネットシステム（例えば、サーバとクライアント端末を含むシステム）など、プログラムコードが組み込まれた記録媒体、装置、機器やシステムをいう。この場合、上述した各構成要素や各処理プロセスは各モジュールで実装され、その実装されたモジュールからなるプログラムコードがコンピュータプログラムプロダクト内に記録される。
【０１２８】
例えば、本発明の一態様に係るコンピュータプログラムプロダクトは、
「複数の画素を有する画素部上に、注目すべき領域である注目領域を設定するモジュールと、
設定された前記注目領域を第１〜第ｎの部分領域（ｎは２以上の整数）に分割するモジュールと、
前記画素部全体の領域に属する画素から静止画用信号を読み出すとともに、前記静止画用信号の読出しと並行して、前記第１〜第ｎの部分領域のうちのいずれか一つ以上の前記部分領域に属する画素から前記部分領域ごとに動画用信号を読み出すよう、前記静止画用信号および前記動画用信号の読出しを制御するモジュールと、
を含むプログラムコードが記録されたコンピュータプログラムプロダクト。」
であってもよい。
【０１２９】
上述した実施形態による各構成要素や各処理プロセスの任意の組合せを実現するためのプログラムも本発明の態様として有効である。このプログラムを、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータに読み込ませ、実行させることで、本発明の目的を達成することができる。
【０１３０】
ここで、「コンピュータ」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【０１３１】
また、上述したプログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータから、伝送媒体を介して、あるいは伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように、情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上述したプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能を、コンピュータに既に記録されているプログラムとの組合せで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【０１３２】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、上述した各構成要素や各処理プロセスとして、色々な代替物、変形物、等価物を用いることができる。本明細書に開示された実施形態において、１または複数の機能を実行するために、１つの部品を複数の部品と置き換えてもよいし、複数の部品を１つの部品で置き換えてもよい。このような置換が、本発明の目的を達成するために適切に作用しない場合を除き、このような置換は、本発明の範囲内である。したがって、本発明の範囲は、上記の説明を参照して決められるものではなく、請求項により決められるべきであり、均等物の全範囲も含まれる。請求項において、明示的に断らない限り、各構成要素は１またはそれ以上の数量である。請求項において「〜のための手段」のような語句を用いて明示的に記載する場合を除いて、請求項がミーンズ・プラス・ファンクションの限定を含むものと解してはならない。
【０１３３】
本明細書に使用される用語は特定の実施形態を説明することのみを目的としており、本発明を制限しようとするものではない。本明細書においては、単数形で用語が使用されている場合でも、複数形を排除することが文脈で明確に示されていない限り、その用語は複数形をも同様に含む。
【符号の説明】
【０１３４】
１・・・レンズ、２・・・撮像部、３・・・画像処理部、３ａ・・・第１画像処理部、３ｂ・・・第２画像処理部、４・・・ＡＦ評価値演算部、５・・・表示部、６・・・メモリカード、９・・・駆動制御部、１０・・・ＡＦ制御部、１１・・・カメラ操作部、１２・・・カメラ制御部、１３ａ，１３ｂ・・・領域設定・分割部、１４・・・動き検出部、２１・・・撮像素子、２２ａ，２２ｂ・・・Ａ／Ｄ変換部、２３・・・ノイズ除去部、２４・・・画素部、２５・・・ＣＤＳ部、２６・・・垂直制御回路、２７ａ，２７ｂ・・・水平走査回路、１３１・・・注目領域設定部、１３２・・・第１分割部、１３３・・・分割密度設定部、１３４・・・第２分割部、２３１・・・フレームメモリ、２３２・・・減算部、ＰＤ・・・光電変換部、ＦＤ・・・信号蓄積部、Ｍｔｘ１，Ｍｔｘ２，Ｍｒ・・・トランジスタ、Ｍａ・・・増幅用トランジスタ、Ｍｂ１・・・第１の選択トランジスタ、Ｍｂ２・・・第２の選択トランジスタ
【図１】
2012023663.tif 000003
【図２】
2012023663.tif 000004
【図３】
2012023663.tif 000005
【図４】
2012023663.tif 000006
【図５】
2012023663.tif 000007
【図６】
2012023663.tif 000008
【図７】
2012023663.tif 000009
【図８】
2012023663.tif 000010
【図９】
2012023663.tif 000011
【図１０】
2012023663.tif 000012
【図１１】
2012023663.tif 000013
【図１２】
2012023663.tif 000014
【図１３】
2012023663.tif 000015
【図１４】
2012023663.tif 000016
【図１５】
2012023663.tif 000017
【図１６】
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