JP2010014788A - Imaging element and imaging device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To read out an appropriate pixel output in accordance with a photographing sequence in an imaging device that carries out automatic focusing by a phase difference system based on an output of focus detection pixels disposed within an imaging element. <P>SOLUTION: A CPU 22 sets an imaging element 17 into a mode 1, a mode 2 or a mode 3. When the mode 1 is set, a focus detection signal output from a focus detection pixel constituting a first pixel group, and an image signal output from an imaging pixel constituting a third pixel group are read out from the imaging element 17, and an AF process, an AE process and display of a live view image are carried out. When the mode 2 is set, only the image signal output from the imaging pixel constituting the third pixel group is read out from the imaging element 17, and the AE process and display of a live view image are carried out. When the mode 3 is set, only the image signal output from the imaging pixel constituting a second pixel group is read out from the imaging element 17, and the AE process is carried out. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、撮像素子と、撮像素子を備えた撮像装置に関する。 The present invention includes an imaging device, an imaging apparatus including an imaging device.

従来、コントラスト方式のオートフォーカスを速い周期で行うために、撮像素子において二次元状に配列された画素のうち所定領域内の画素の出力のみをオートフォーカス用の情報として読み出す固体撮像素子が知られている(特許文献1参照)。 Conventionally, in order to perform autofocus of the contrast system at a fast cycle, the solid-state imaging device is known for reading an information for automatic focusing only the output of the pixels in a predetermined area of ​​pixels arranged two-dimensionally in the imaging device and it has (see Patent Document 1). また、位相差方式による焦点検出信号を出力する焦点検出用画素を撮像素子内に配置し、この焦点検出用画素の出力に基づいて位相差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(特許文献2参照)。 Further, the focus detection pixel outputting a focus detection signal by the phase difference method is arranged in the imaging device, the imaging device is known which performs autofocus phase difference method based on an output of the focus detection pixels ( see Patent Document 2).

特開2007−150643号公報 JP 2007-150643 JP 特開2007−282109号公報 JP 2007-282109 JP

特許文献1に開示される画素出力の読み出し方法は、コントラスト方式のオートフォーカスを行う撮像装置において適用されるものである。 The method of reading the pixel output that is disclosed in Patent Document 1 is intended to be applied in the imaging apparatus for performing auto-focusing of a contrast method. したがって、特許文献2に開示される撮像装置のように、撮像素子内に配置された焦点検出用画素の出力に基づいて位相差方式のオートフォーカスを行う撮像装置に対してこれを適用しても、撮影シーケンスに応じた適切な画素出力の読み出しを行うことができない。 Therefore, as in the imaging apparatus disclosed in Patent Document 2, even if applying this to the imaging apparatus which performs autofocus phase difference method based on an output of the focus detection pixels arranged in the imaging device , it is impossible to read out the appropriate pixel output corresponding to the imaging sequence.

本発明による撮像素子は、光学系を介した光に基づいて画像信号を出力する撮像用画素と、光学系を介した光に基づいて位相差方式による焦点検出信号を出力する焦点検出用画素とを有する撮像素子であって、複数の焦点検出用画素よりなる第1の画素群と、複数の撮像用画素よりなる第2の画素群と、第2の画素群を包含し、さらに第2の画素群を構成しない複数の撮像用画素をも含む第3の画素群とが配置され、第1の画素群を構成する複数の焦点検出用画素から出力される焦点検出信号と第3の画素群を構成する複数の撮像用画素から出力される画像信号とを読み出す第1モードと、第3の画素群を構成する複数の撮像用画素から出力される画像信号のみを読み出す第2モードと、第2の画素群を構成する複数の撮像用画素から出力さ Imaging device according to the present invention includes an imaging pixels for outputting an image signal based on the light through the optical system, a focus detection pixel that outputs a focus detection signal by a phase difference method on the basis of the light through the optical system an imaging device having a a first pixel group including a plurality of focus detection pixels, and a second pixel group including a plurality of image pickup pixels, includes the second pixel group, further the second a third pixel group are arranged to include a plurality of imaging pixels which do not constitute a pixel group, the focus detection signal and the third pixel group output from a plurality of focus detection pixels constituting the first pixel group a first mode for reading an image signal output from a plurality of imaging pixels constituting a second mode for reading only the image signals output from a plurality of imaging pixels constituting the third pixel group, the is output from a plurality of imaging pixels constituting the second pixel group る画像信号のみを読み出す第3モードとのうちの何れか1つのモードをフレーム単位の信号読み出しモードとして択一的に設定可能である。 That any one mode of the third mode for reading an image signal only as a signal reading mode in frame units are alternatively configurable.

本発明によれば、撮像素子内に配置された焦点検出用画素の出力に基づいて位相差方式のオートフォーカスを行う撮像装置において、撮影シーケンスに応じた適切な画素出力の読み出しを行うことができる。 According to the present invention, an imaging apparatus which performs autofocus phase difference method based on an output of the focus detection pixels arranged in the imaging device, it is possible to read the appropriate pixel output corresponding to the photographing sequence .

図1は、本発明の一実施の形態による撮像素子を適用したカメラの構成を示すブロック図である。 Figure 1 is a block diagram showing a configuration of a camera employing an imaging device according to an embodiment of the present invention. 図1に示すカメラは、カメラ本体1とレンズ部2によって構成される。 Camera shown in FIG. 1 is constituted by a camera body 1 and the lens portion 2. レンズ部2は、撮影光学系3および5と、レンズ駆動機構4と、絞り6とを有する。 Lens unit 2, the imaging optical system 3 and 5, a lens drive mechanism 4, and a diaphragm 6. この撮影光学系3,5を構成するレンズ3は、焦点調節レンズとして働く。 Lens 3 constituting the imaging optical system 3 and 5 acts as a focusing lens.

カメラ本体1は、メインミラー7、サブミラー8、焦点検出装置9、ファインダースクリーン10、ペンタプリズム11、接眼レンズ12、接眼部13、測光レンズ14、測光センサ15、液晶ディスプレイ16、撮像素子17、シャッター18、ライブビュー切換スイッチ19、画像処理部21、CPU22およびメモリ23を有する。 The camera body 1 includes a main mirror 7, a sub-mirror 8, the focus detection device 9, the finder screen 10, a pentaprism 11, an eyepiece 12, an eyepiece 13, a photometric lens 14, a photometry sensor 15, the liquid crystal display 16, the image pickup device 17, having a shutter 18, the live view selector switch 19, the image processing unit 21, CPU 22 and memory 23. シャッター18には、先幕18aと後幕18bが設けられている。 The shutter 18, the front curtain 18a and the trailing curtain 18b is provided.

レンズ駆動機構4は、CPU22の制御に応じて焦点調節レンズ3を光軸方向に移動させる。 Lens drive mechanism 4 moves the focusing lens 3 under the control of the CPU22 in the optical axis direction. 焦点調節レンズ3が移動することにより、撮影光学系の焦点調節状態が変化する。 By the focusing lens 3 moves, the focus adjustment state of the photographic optical system is changed. 被写体からの光束は、焦点光学系3,5を介してカメラ本体1内に導かれる。 Light flux from the subject is guided to the camera body 1 via the focusing optical system 3 and 5. この光束の一部は、ハーフミラーであるメインミラー7によって反射され、残りはメインミラー7を透過する。 Some of this light beam is reflected by the main mirror 7 is a half mirror, the remainder is transmitted through the main mirror 7.

メインミラー7で反射された光束は、ファインダースクリーン10上に被写体像を投影する。 The light beam reflected by the main mirror 7, projecting an object image on the finder screen 10. この被写体像は、ペンタプリズム11において反射された後、接眼レンズ12を介して接眼部13へ導かれる。 The object image is reflected in the pentagonal prism 11 is guided to the eyepiece portion 13 through the eyepiece 12. 撮影者であるユーザは、接眼部13を覗くことにより、光学ファインダー像として被写体像を視認することができる。 User is the photographer, by looking through the eyepiece 13, it is possible to visually recognize the subject image as an optical finder image.

また、ファインダースクリーン10上に投影された被写体像は、ペンタプリズム11において反射された後、測光レンズ14を介して測光センサ15へも導かれる。 Further, the object image projected on the finder screen 10 is reflected in the pentagonal prism 11, it is also guided to the photometric sensor 15 via the photometric lens 14. 測光センサ15は、被写体像の明るさに応じた測光信号をCPU22へ出力する。 Photometric sensor 15 outputs a photometric signal according to the brightness of the object image to the CPU 22. CPU22は、測光センサ15から出力された測光信号に基づいて、被写体像の明るさ、すなわち撮影光学系3,5を介した光の明るさを求める。 CPU22 on the basis of the photometric signal output from the photometric sensor 15, the brightness of the object image, i.e., obtains the brightness of the light through the imaging optical system 3 and 5.

一方、メインミラー7を透過した光束は、サブミラー8で反射され、焦点検出装置9へ導かれる。 On the other hand, the light beam transmitted through the main mirror 7 is reflected by the sub-mirror 8 and guided to the focus detection device 9. 焦点検出装置9は、周知の瞳分割による位相差検出方式により、撮影光学系3,5の焦点調節状態を検出する。 Focus detecting device 9, the phase difference detection method by well-known pupil division, for detecting a focusing state of the photographic optical system 3,5. すなわち、焦点検出装置9は、撮影光学系3,5の射出瞳の異なる領域を通過する光束による一対の像のずれ量を検出する。 That is, the focus detection device 9 detects a shift amount of a pair of images by light beams passing through different regions of the exit pupil of the imaging optical system 3 and 5. このずれ量の検出結果は、焦点検出信号として焦点検出装置9からCPU22へ出力される。 Detection result of the shift amount is output from the focus detection device 9 as a focus detection signal to the CPU 22. CPU22は、焦点検出装置9から出力された焦点検出信号に基づいてデフォーカス量を算出し、レンズ駆動機構4を制御して焦点調節レンズ3の位置を調節する。 CPU22 calculates the defocus amount based on the focus detection signal outputted from the focus detection device 9, adjusts the position of the focusing lens 3 by controlling the lens driving mechanism 4.

撮影時には、絞り6が所定の絞り値に調節されると共に、メインミラー7およびサブミラー8が上方に跳ね上げられ、撮影光路から退避される。 At the time of shooting, as well as stop 6 is adjusted to a predetermined aperture value, the main mirror 7 and the sub mirror 8 is flipped upward, is retracted from the photographing optical path. この状態で、シャッター18が所定の露光時間だけ開かれることにより、撮影光学系3,5を介した光束が撮像素子17に導かれ、撮像素子17上に被写体像が結像される。 In this state, the shutter 18 is opened for a predetermined exposure time, the light beam through the imaging optical system 3, 5 is guided to the image pickup device 17, a subject image is formed on the image sensor 17. 撮像素子17は、この被写体像を撮像し、画像処理部21へ画像信号を出力する。 The imaging device 17 captures the subject image, and outputs the image signal to the image processing unit 21. なお、絞り6およびシャッター18の動作はCPU22によって制御される。 The operation of the stop 6 and the shutter 18 are controlled by the CPU 22.

画像処理部21は、撮像素子17から出力される画像信号に基づいて所定の画像処理を実行し、撮像画像を生成する。 The image processing unit 21 performs predetermined image processing based on an image signal output from the image sensor 17, and generates a captured image. この撮像画像はCPU22へ出力され、CPU22の制御により、液晶ディスプレイ16に表示されると共に、図示しない記録媒体に記録される。 The captured image is output to the CPU 22, the control of the CPU 22, is displayed on the liquid crystal display 16, is recorded on a recording medium (not shown).

CPU22は、上記で説明したような様々な制御を実行する。 CPU22 performs various controls as described above. メモリ23は、画像処理部21とCPU22がそれぞれ行う処理や制御の作業エリアとして用いられ、その処理や制御の内容に応じて様々な情報を一時的に記憶する。 Memory 23, the image processing unit 21 and the CPU22 is used as a work area for processing and control for performing each temporarily stores various information according to the content of the processing and control.

ライブビュー切換スイッチ19は、通常の撮影モードとライブビューモードを切り換えるためのスイッチである。 Live view selector switch 19 is a switch for switching the normal shooting mode and the live view mode. ユーザの操作によってライブビュー切換スイッチ19が「OFF」側にセットされている場合は、通常の撮影モードがカメラ本体1に対して設定される。 If the live view selector switch 19 by the user's operation is set to "OFF" side, the normal shooting mode is set to the camera main body 1. このとき、前述のような撮影動作がカメラ本体1において行われる。 At this time, the photographing operation as described above is performed in the camera body 1. すなわち、図示しないシャッターボタン(レリーズボタン)の操作によりユーザが撮影指示を行う前には、メインミラー7およびサブミラー8が撮影光路上に配置される。 That is, before the user performs image capturing instruction by operation of the shutter button (not shown) (release button), the main mirror 7 and the sub mirror 8 is arranged on the photographing optical path. この状態で、ファインダースクリーン10上に投影される被写体像による光学ファインダー像がユーザに提供されると共に、焦点検出装置9から出力される焦点検出信号に基づいて撮影光学系の焦点調節が行われる。 In this state, an optical finder image by the object image projected onto the finder screen 10 together with is provided to the user, the focusing of the photographing optical system based on the focus detection signals output from the focus detection device 9 is performed. シャッターボタンの操作によりユーザが撮影指示を行うと、メインミラー7およびサブミラー8が撮影光路から退避され、撮像素子17から出力される画像信号に基づいて生成された撮像画像が記録媒体に記録される。 When the user performs a photographing instruction by operating the shutter button, the main mirror 7 and the sub mirror 8 is retracted from the photographing optical path, is generated captured image is recorded on the recording medium based on image signals output from the image sensor 17 .

一方、ライブビュー切換スイッチ19が「ON」側にセットされている場合は、ライブビューモードがカメラ本体1に対して設定される。 On the other hand, when the live view changeover switch 19 is set to side "ON", the live view mode is set to the camera main body 1. このライブビューモードは、撮影前に被写体の画像をリアルタイムで液晶ディスプレイ16に表示するための撮影モードである。 The live view mode is a photographing mode to be displayed on the LCD 16 an image of an object in real time before shooting. すなわち、シャッターボタンの操作によりユーザが撮影指示を行う前に、メインミラー7およびサブミラー8が撮影光路から退避されると共に、シャッター18が開放される。 That is, before the user performs photographing instructed by manipulation of the shutter button, along with the main mirror 7 and the sub mirror 8 is retracted from the photographing optical path, the shutter 18 is opened. この状態で、撮像素子17から出力される画像信号に基づいて、画像処理部21によりリアルタイムで撮像画像が生成され、CPU22の制御により液晶ディスプレイ16に表示される。 In this state, on the basis of the image signal output from the imaging device 17, the captured image in real time is generated by the image processing unit 21, is displayed on the liquid crystal display 16 under the control of the CPU 22. このとき表示される画像を、以下ではライブビュー画像と称する。 The image displayed at this time is referred to as a live view image in the following. なお、液晶ディスプレイ16にライブビュー画像が表示されているときには、光学ファインダー像を見ることはできない。 Incidentally, when the live view image is displayed on the liquid crystal display 16, you can not see the optical viewfinder image. シャッターボタンの操作によりユーザが撮影指示を行うと、撮像画像が記録媒体に記録される。 When the user performs a photographing instruction by operating the shutter button, the captured image is recorded on the recording medium.

図2は、ライブビューモードが設定されたときの様子を示す図である。 Figure 2 is a diagram showing a state where a live view mode is set. この図において、メインミラー7およびサブミラー8は撮影光路から退避されており、シャッター18は開放されている。 In this figure, main mirror 7 and the sub mirror 8 is retracted from the photographing optical path, the shutter 18 is open. したがって、撮影光学系を介してカメラ本体1内に導かれた光束は、メインミラー7とサブミラー8によって反射されたりシャッター18によって遮られたりすることなく、撮像素子17に到達する。 Therefore, the light beam guided to the camera body 1 via the imaging optical system, without or blocked by the shutter 18 or is reflected by the main mirror 7 and the sub-mirror 8, and reaches the image pickup device 17. この光束に基づいて撮像素子17により被写体像が撮像され、生成された撮像画像がライブビュー画像としてリアルタイムで液晶ディスプレイ16に表示される。 The subject image by the image pickup device 17 based on the light beam is imaged, a captured image generated is displayed on the liquid crystal display 16 in real time as a live view image.

なお、以上説明したライブビューモードでは、サブミラー8が撮影光路から退避されているため、焦点検出装置9において焦点調節状態を検出することができない。 In the live view mode described above, since the sub-mirror 8 is retracted from the photographing optical path, it is impossible to detect the focusing state in the focus detection device 9. そこで本実施の形態では、画像信号を出力するための撮像用画素の他に、位相差方式による焦点検出を行うための焦点検出用画素を撮像素子17において配置しておく。 Then, in the present embodiment, in addition to the imaging pixels for outputting an image signal, it should be placed in the imaging device 17 the focus detection pixels for performing focus detection by a phase difference method. この焦点検出用画素から焦点検出信号を出力することで、ライブビューモード時の焦点調節を実現する。 The focus by outputting focus detection signal from the detection pixels, to achieve the focusing of the live view mode.

また、ライブビューモードでは、メインミラー7が撮影光路から退避されているため、測光センサ15において測光信号を出力することができない。 Further, in the live view mode, since the main mirror 7 is retracted from the photographing optical path, it is impossible to output a photometric signal in the photometric sensor 15. そのためCPU22は、撮像素子17から出力される画像信号に基づいて、被写体像の明るさを検出する。 Therefore CPU22 based on the image signals output from the image sensor 17, it detects the brightness of an object image. このとき、撮像素子17に配置された撮像用画素の全部を用いずに、一部の撮像用画素からのみ画像信号を出力する。 In this case, without using all of the imaging pixels arranged in the imaging device 17, and outputs only image signals from some of the imaging pixels.

図3は、カメラ本体1における制御システムの構成を示す図である。 Figure 3 is a diagram showing a configuration of a control system in the camera body 1. この制御システムにおいて、CPU22は、撮影モード設定部22a、信号読み出しモード設定部22b、焦点調節演算部22c、測光演算部22d、レンズ駆動制御部22e、シャッター駆動制御部22f、絞り駆動制御部22g、撮影画像記録制御部22h、LCD駆動部22i、および操作検出部22jの各機能ブロックを仮想的に有している。 In this control system, CPU 22 includes an imaging mode setting unit 22a, the signal read-out mode setting unit 22b, focusing calculation unit 22c, photometric calculation unit 22 d, the lens drive control unit 22e, a shutter drive control section 22f, the diaphragm drive controller 22 g, photographed image recording control unit 22h, has LCD driver 22i, and the functional blocks of the operation detecting unit 22j virtually.

撮影モード設定部22aは、カメラ本体1に対して撮影モードの設定を行う機能ブロックである。 Photographing mode setting unit 22a is a functional block for setting a photographing mode to the camera body 1. すなわち、撮影モード設定部22aは、ライブビュー切換スイッチ19の状態に応じて、通常の撮影モードまたはライブビューモードのいずれかを設定し、その設定に応じた動作をカメラ本体1の各部に対して指示する。 That is, the photographing mode setting unit 22a, in accordance with the state of the live view selector switch 19, set one of the normal photographing mode or the live view mode, the operation in accordance with the settings for each part of the camera body 1 It instructs.

信号読み出しモード設定部22bは、撮像素子17からの信号読み出しのモードを設定する機能ブロックである。 Signal read mode setting unit 22b is a functional block for setting the mode of the signal reading from the image sensor 17. 前述のように撮像素子17には、撮像用画素と焦点検出用画素とが配置されている。 The imaging device 17 as described above, is located and an image sensing pixel and focus detection pixel. 信号読み出しモード設定部22bは、カメラ本体1の動作状態に応じて、撮像素子17に対する信号読み出しモードを設定する。 Signal read mode setting unit 22b, in accordance with the operation state of the camera body 1, and sets the signal read mode with respect to the imaging device 17. これにより、撮像素子17が有する複数の画素のうちいずれの画素からの信号を出力するかが撮像素子17において決定される。 Thus, whether to output a signal from any pixel of the plurality of pixels included in the image pickup device 17 is determined in the image pickup device 17. なお、この信号読み出しモード設定の具体的な内容については、後で詳しく説明する。 The specific content of the signal read-out mode setting will be described later in detail.

焦点調節演算部22cは、焦点検出装置9、または撮像素子17の焦点検出用画素から出力される焦点検出信号に基づいて、撮影光学系3,5の焦点調節状態を示すデフォーカス量を演算する。 Focusing calculation unit 22c, based on the focus detection signals output from the focus detection pixels in the focus detection device 9 or imaging device 17, calculates the defocus amount indicating the focusing state of the photographic optical system 3 and 5 . なお前述のように、通常の撮影モードが設定されている場合は、焦点検出装置9から焦点検出信号が出力され、ライブビューモードが設定されている場合は、撮像素子17の焦点検出用画素から焦点検出信号が出力される。 Incidentally, as described above, when the normal photographing mode is set, the output focus detection signals from the focus detection device 9, when the live view mode is set, from the focus detection pixels of the image sensor 17 focus detection signal is output.

測光演算部22dは、測光センサ15から出力される測光信号、または撮像素子17の撮像用画素から出力される画像信号に基づいて、被写体像の明るさ、すなわち撮影光学系3,5を介した光の明るさを演算する。 Photometric calculation unit 22d is photometric signal output from the photometric sensor 15 or based on the image signal outputted from the imaging pixels of the image sensor 17, the brightness of the object image, i.e., through the imaging optical system 3 and 5 to calculate the brightness of the light. なお前述のように、通常の撮影モードが設定されている場合は、測光センサ15から測光信号が出力され、ライブビューモードが設定されている場合は、撮像素子17の撮像用画素から測光演算用の画像信号が出力される。 Incidentally, as described above, when the normal photographing mode is set, the photometric signal is output from the photometric sensor 15, when the live view mode is set, for photometric calculation from the image pickup pixels of the image sensor 17 image signal is output.

レンズ駆動制御部22eは、焦点調節演算部22cにより演算されたデフォーカス量に基づいて、レンズ駆動機構4の動作を制御する。 Lens drive control unit 22e, based on the defocus amount calculated by the focus adjustment operation unit 22c, and controls the operation of the lens driving mechanism 4. これにより、焦点調節レンズ3がレンズ駆動機構4によって適切な位置に移動され、撮影光学系3,5の焦点が被写体に合わせて調節される。 Accordingly, the focusing lens 3 is moved in position by the lens driving mechanism 4, the focus of the photographing optical system 3, 5 is adjusted to suit the subject.

シャッター駆動制御部22fは、測光演算部22dにより演算された被写体像の明るさ等に基づいて、シャッター18の動作を制御する。 The shutter driving control unit 22f, based on the brightness or the like of the operation subject image by the photometric calculation unit 22 d, and controls the operation of the shutter 18. 絞り駆動制御部22gは、測光演算部22dにより演算された被写体像の明るさ等に基づいて、絞り6の動作を制御する。 Diaphragm drive control unit 22g on the basis of the brightness or the like of the operation subject image by the photometric calculation unit 22 d, and controls the operation of the diaphragm 6. これらの動作により、撮影時の露出制御が行われる。 By these operations, the exposure control during photography is performed. なお、ライブビューモードが設定されているときには、シャッター18が開放される。 It should be noted that, when the live view mode is set, the shutter 18 is opened.

撮影画像記録制御部22hは、撮影によって取得された撮像画像を記録媒体に記録する際の制御を行う。 Photographed image recording control unit 22h controls the time of recording a captured image obtained by the photographing in the recording medium. また、記録媒体に記録された撮像画像の読み出しも、この撮影画像記録制御部22hによって行われる。 The reading of the recorded captured image on the recording medium is also performed by the captured image recording control unit 22h.

LCD駆動部22iは、液晶ディスプレイ16に対する画像表示制御を行う。 LCD driver 22i performs image display control for the liquid crystal display 16. すなわち、ライブビューモードが設定されているときには、LCD駆動部22iが行う画像表示制御により、画像処理部21によって生成されたライブビュー画像が液晶ディスプレイ16に表示される。 That is, when the live view mode is set, the image display control LCD driver 22i is performed, a live view image generated by the image processing unit 21 is displayed on the liquid crystal display 16. なお、ライブビュー画像以外を液晶ディスプレイ16に表示する場合、たとえば記録媒体に記録された撮像画像を再生表示したり、メニュー画面を表示したりする場合にも、LCD駆動部22iが用いられる。 In the case of displaying a non-live view image on the liquid crystal display 16, for example, to reproduce and display the captured image recorded on the recording medium, even when and displays a menu screen, LCD driver 22i is used.

操作検出部22jは、ライブビュー切換スイッチ19を含む各種操作部材の操作状態、たとえばシャッターボタンの操作状態などを検出する。 Operation detection unit 22j, the operation state of the various operation members including a live view selector switch 19, for example, detect a manipulation state of the shutter button. なお、シャッターボタンは、半押しおよび全押しの二種類の操作状態を取り得る。 Incidentally, the shutter button can take two kinds of operation states of the half-pressed push and full. 半押しは焦点調節指示操作に対応する操作状態であり、全押しは撮影指示操作に対応する操作状態である。 Half press is an operation state corresponding to the focusing instruction manipulation, full press is an operation state corresponding to the photographing instruction operation. すなわち、シャッターボタンが半押し状態であることが操作検出部22jによって検出されると、焦点調節演算部22cによりデフォーカス量が演算される。 That is, the shutter button when it is half-pressed state is detected by the operation detection unit 22j, the defocus amount is calculated by the focus adjustment operation unit 22c. そして、レンズ駆動制御部22eがレンズ駆動機構4の動作を制御することにより、撮影光学系3,5の焦点調節が行われる。 Then, the lens drive control unit 22e is by controlling the operation of the lens driving mechanism 4, the focus adjustment of the photographic optical system 3 and 5 is performed. また、シャッターボタンが全押し状態であることが操作検出部22jによって検出されると、撮影モード設定部22aにより、撮影モードの設定状態に応じた撮影動作がカメラ本体1の各部に対して指示される。 Further, when it shutter button is fully pressed state is detected by the operation detection unit 22j, the photographing mode setting unit 22a, a shooting operation corresponding to the setting state of the photographing mode is instructed to the respective portions of the camera body 1 that. そして、取得された撮像画像が撮影画像記録制御部22hによって記録媒体に記録される。 The captured image acquired is recorded on the recording medium by the captured image recording control unit 22h.

次に、撮像素子17に対して設定される信号読み出しモードについて説明する。 Next, a description will be given signal read mode which is set for the image pickup device 17. 図4は、撮像素子17における画素の配置例と、各信号読み出しモードにおいてそれぞれ読み出す画像の行との対応関係を示す図である。 Figure 4 is a diagram showing the arrangement of pixels in the image sensor 17, the correspondence between the row of the image reading, respectively, in each signal read-out mode. なお、図4では、撮像素子17における画素のうち一部分のみを例示している。 In FIG. 4 illustrates only a portion of the pixel in the image sensor 17.

撮像素子17には、図4に示すように、R(赤)、G(緑)およびB(青)の各色に対応する撮像用画素がベイヤー配列に従って交互に配置されている。 The image pickup device 17, as shown in FIG. 4, R (red), G (green) and the imaging pixels corresponding to B (blue) are alternately arranged in accordance with the Bayer arrangement. これらの撮像用画素には、対応する色のカラーフィルタと、フォトダイオードとがそれぞれ設けられている。 These imaging pixels, the color filter of the corresponding color, and a photodiode are provided. カラーフィルタを透過した撮影光学系3,5からの光は、フォトダイオードにより光電変換され、光強度に応じた画像信号として出力される。 Light from the photographing optical system 3, 5 passes through the color filter is photoelectrically converted by the photodiode is output as an image signal corresponding to the light intensity. こうして各撮像用画素は撮影光学系3,5を介した光に基づいて画像信号を出力する。 Each imaging pixel thus outputs an image signal based on the light through the imaging optical system 3 and 5.

また、符号F1に示す行には、上記の撮像用画素以外に、符号FG1およびFG2に示す焦点検出用画素も配置されている。 Further, the line indicated by reference numeral F1, besides imaging pixels above is arranged also focus detection pixels indicated by the reference numeral FG1 and FG2. 焦点検出用画素FG1、FG2は、画素の中心から左右それぞれの方向に偏心した位置に開口部を有しており、この開口部に対応してフォトダイオードが設けられている。 Focus detection pixels FG1, FG2 has an opening at a position eccentric in the direction of the left and right from the center of the pixel, a photodiode provided corresponding to the opening. このような構造により、焦点検出用画素FG1およびFG2のフォトダイオードは、撮影光学系3,5の瞳の異なる部分を通過した一対の光束を受光し、その光強度に応じた信号を位相差方式による焦点検出信号として出力することができる。 This structure, photodiode of focus detection pixels FG1 and FG2 is to receive a pair of light beams passing through different portions of the pupil of the imaging optical system 3 and 5, the phase difference method the signal corresponding to the light intensity due can be output as a focus detection signal. こうして焦点検出用画素FG1、FG2は、撮影光学系3,5を介した光に基づいて位相差方式による焦点検出信号を出力する。 Thus the focus detection pixels FG1, FG2 outputs a focus detection signal by a phase difference method on the basis of the light through the imaging optical system 3 and 5. なお、焦点検出用画素FG1、FG2には、撮像用画素とは違ってカラーフィルタが設けられていない。 Note that the focus detection pixels FG1, FG2, a color filter is not provided unlike the imaging pixels. すなわち、焦点検出用画素はR,G,Bのいずれの色にも感度を有する。 That is, the focus detection pixels have R, G, and sensitivity to any color B.

以上説明したような画素配列を有する撮像素子17に対して、CPU22は、前述の信号読み出しモード設定部22bの機能により、複数の信号読み出しモードの中からいずれかをカメラ本体1の動作状態に応じて択一的に設定する。 The imaging device 17 having the pixel array as described above, CPU 22 has the functions of the above-mentioned signal read mode setting unit 22b, depending one from among the plurality of signals read mode to the operating state of the camera body 1 Alternatively, the set Te. 撮像素子17は、設定された信号読み出しモードに応じて、各読み出し周期において信号を読み出す画素の行を切り換える。 The imaging device 17, in accordance with the set signal read mode, switches the row of pixels for reading out a signal at each read cycle.

たとえばCPU22は、カメラ本体1の撮影モードとしてライブビューモードが設定されているときに、モード1、モード2およびモード3の3種類の信号読み出しモードのいずれかを撮像素子17に対して設定する。 For example CPU22, when the live view mode is set as the photographing mode of the camera body 1, mode 1, one of three signal read mode of mode 2 and mode 3 is set for the image pickup device 17. 図4では、モード1〜3において読み出しの対象とされる画素の行を、符号E1B,E1R,F1,L1BおよびL1Rで示している。 In Figure 4, rows of pixels subjected to read in modes 1 to 3, reference numeral E1B, E1R, F1, are indicated by L1B and L1R. なお、この図4は、説明を簡単にするために撮像素子17の一部(左上部)を抜粋して示したものである。 Incidentally, FIG. 4 is a diagram showing an excerpt partially (upper left) of the image pickup device 17 in order to simplify the description. 撮像素子全体としては図4に示したような配列が繰り返された素子構造となる。 The entire imaging device comprising an element structure in which sequence is repeated as shown in FIG. 以下の説明では、このうち行F1に属する焦点検出用画素FG1およびFG2を第1の画素群と称する。 In the following description, the focus detection pixels FG1 and FG2 belonging to these rows F1 referred to as a first pixel group. また、行E1B,E1Rに属する撮像用画素を第2の画素群と称し、行E1B,E1R,L1B,L1Rに属する撮像用画素を第3の画素群と称する。 The row E1B, termed the second pixel group of the imaging pixels belonging to E1R, row E1B, termed E1R, L1B, and the imaging pixels belonging to L1R third pixel group. すなわち第3の画素群は、第2の画素群を包含し、さらに第2の画素群を構成しない複数の撮像用画素をも含む。 That third pixel group includes a second pixel group also includes a further plurality of imaging pixels which does not constitute a second pixel group.

モード1は、AF処理、AE処理およびライブビュー画像の表示を行うための信号読み出しモードである。 Mode 1 is the signal read mode for displaying the AF processing, AE processing, and the live view image. モード1が設定された場合、撮像素子17は、図4の画素のうち、行E1B,E1R,F1,L1B,L1Rに属する画素の信号のみを出力する。 If the mode 1 is set, the image pickup device 17, among the pixels of FIG. 4, line E1B, outputs E1R, F1, L1B, only the signals of pixels belonging to L1R. すなわちモード1では、第1の画素群を構成する焦点検出用画素FG1,FG2から出力される焦点検出信号と、第3の画素群を構成する撮像用画素から出力される画像信号とが撮像素子17から読み出される。 In other words the mode 1, the focus detection pixels FG1 constituting the first pixel group, and the focus detection signal outputted from the FG2, the image signal and the image pickup element output from the imaging pixels constituting the third pixel group It is read from the 17. なお、行E1Rと行F1の間の2行の画素、行F1と行L1Bの間の行の画素、及び行L1Rの下の行の画素が読み出されないのは、ライブビュー画像表示では、ある割合で読み出し行を間引く間引き読み出しを行うためである。 The two rows of pixels between rows E1R and row F1, no pixel rows between the rows F1 and line L1B, and pixels in a row below the row L1R are read, in a live view image display, there This is because the thinning-out reading for thinning readout row in the ratio. 同様の読み出し動作は、図4に示されていない画素部分においても行われる。 Similar reading operations are also performed in the pixel portion which is not shown in FIG.

モード1において、CPU22は、第1の画素群を構成する焦点検出用画素FG1,FG2から出力される焦点検出信号に基づいて、焦点調節演算部22cの機能によりデフォーカス量を算出する。 In mode 1, CPU 22, based on the focus detection signals output from the focus detection pixels FG1, FG2 constituting the first pixel group, calculates a defocus amount by the function of the focusing operation section 22c. このデフォーカス量に基づいて、レンズ駆動制御部22eの機能によりレンズ駆動機構4の動作を制御することで、焦点調節レンズ3を適切な位置に移動してAF処理を行う。 Based on the defocus amount, the function of the lens drive control unit 22e controls the operation of the lens driving mechanism 4 performs the AF process by moving the focusing lens 3 in place. またCPU22は、第2の画素群を構成する撮像用画素、すなわち行E1B,E1Rに属する各撮像用画素から出力される画像信号に基づいて、測光演算部22dの機能により被写体像の明るさを演算する。 The CPU22 is imaging pixels constituting the second pixel group, i.e. rows E1B, based on the image signal output from the imaging pixel belonging to E1R, the brightness of the subject image by the function of the metering calculating section 22d operation to. この明るさに基づいて、シャッター駆動制御部22fおよび絞り駆動制御部22gの機能によりシャッター18と絞り6の動作を制御してAE処理を行う。 Based on this brightness, performs AE processing to control the operation of the stop 6 and the shutter 18 by the function of the shutter drive control section 22f and a diaphragm drive control section 22 g. モード1において、画像処理部21は、第3の画素群を構成する撮像用画素、すなわち行E1B,E1R,L1B,L1Rに属する各撮像用画素から出力される画像信号に基づいて、ライブビュー画像を生成する。 In mode 1, the image processing unit 21, based on imaging pixels constituting the third pixel group, i.e. rows E1B, E1R, L1B, the image signal outputted from the imaging pixel belonging to L1R, a live view image to generate.

モード2は、AE処理およびライブビュー画像の表示を行うための信号読み出しモードである。 Mode 2 is a signal read mode for displaying the AE processing and the live view image. モード2が設定された場合、撮像素子17は、図4の画素のうち、行E1B,E1R,L1B,L1Rに属する画素の信号のみを出力する。 If the mode 2 has been set, the image pickup device 17, among the pixels of FIG. 4, line E1B, E1R, L1B, and outputs only signals of pixels belonging to L1R. すなわちモード2では、第3の画素群を構成する撮像用画素から出力される画像信号のみが撮像素子17から読み出される。 In other words mode 2, only the image signal output from the imaging pixels constituting the third pixel group is read out from the image sensor 17. 換言すれば、図4中の行E1B、E1R、L1B、L1R以外の行は間引いて読み出しが行われる。 In other words, the line E1B in Fig 4, E1R, L1B, the lines except L1R is read by thinning is performed. なお、同様の読み出し動作は、図4に示されていない画素部分についても同様に行われる。 The same read operation is also performed for the pixel portion which is not shown in FIG.

モード2において、CPU22は、第3の画素群のうちで第2の画素群を構成する撮像用画素、すなわち行E1B,E1Rに属する各撮像用画素から出力される画像信号に基づいて、前述のようなAE処理を行う。 In mode 2, CPU 22, based on the third imaging pixel which constitutes the second pixel group among pixel group, i.e. rows E1B, image signals output from the imaging pixel belonging to E1R, the aforementioned carry out the AE processing, such as. またモード2において、画像処理部21は、第3の画素群を構成する撮像用画素、すなわち行E1B,E1R,L1B,L1Rに属する各撮像用画素から出力される画像信号に基づいて、ライブビュー画像を生成する。 In addition mode 2, the image processing unit 21, based on imaging pixels constituting the third pixel group, i.e. rows E1B, E1R, L1B, the image signal outputted from the imaging pixel belonging to L1R, live view to generate an image. なお、このときCPU22においてAF処理は行われない。 Incidentally, AF processing is not performed in this case CPU 22.

モード3は、AE処理を行うための信号読み出しモードである。 Mode 3 is a signal read mode for AE processing. モード3が設定された場合、撮像素子17は、図4の画素のうち、行E1B,E1Rに属する画素の信号のみを出力する。 When the mode 3 is set, the image pickup device 17, among the pixels of FIG. 4, line E1B, outputs only signals of pixels belonging to E1R. すなわちモード3では、第2の画素群を構成する撮像用画素から出力される画像信号のみが撮像素子17から読み出される。 In other words Mode 3, only the image signal output from the imaging pixels constituting the second pixel group is read out from the image sensor 17. 同様の読み出し動作は、図4に示されていない画素部分についても同様に行われる。 Similar read operation is also performed for the pixel portion which is not shown in FIG.

モード3において、CPU22は、第2の画素群を構成する撮像用画素、すなわち行E1B,E1Rに属する各撮像用画素から出力される画像信号に基づいて、前述のようなAE処理を行う。 In mode 3, CPU 22 is imaging pixels constituting the second pixel group, i.e. rows E1B, based on the image signal output from the imaging pixel belonging to E1R, performs AE processing as described above. なお、このときCPU22においてAF処理は行われない。 Incidentally, AF processing is not performed in this case CPU 22. また、画像処理部21によるライブビュー画像の生成も行われない。 Also, not performed the generation of a live view image by the image processing unit 21.

なお、以上説明したモード1〜3は、いずれもフレーム単位の信号読み出しモードとして設定される。 The mode 1 to 3 described above are both set as a signal reading mode for each frame. ここでいうフレームとは、ライブビュー画像の更新周期であり、ライブビュー画像を表示する際の撮像素子17からの信号読み出し周期に相当する。 The frame here is a update cycle of the live view image, which corresponds to a signal reading period from the image pickup device 17 for displaying a live view image. すなわち、モード1〜3の各信号読み出しモードの切り換えは、フレーム単位で行われる。 That is, switching of the signal read mode of modes 1 to 3 is performed in frame units.

撮像素子17における信号読み出しモードの切り換えは、撮像素子17に設けられた走査回路の動作によって行われる。 Switching signal readout mode in the image sensor 17 is performed by the operation of the scanning circuit provided in the image pickup device 17. この走査回路は、撮像素子17の各画素を垂直方向に走査する垂直走査回路と、撮像素子17の各画素を水平方向に走査する水平走査回路とを有する。 The scanning circuit includes a vertical scanning circuit for scanning each pixel of the image sensor 17 in the vertical direction and a horizontal scanning circuit for scanning the pixels of the imaging device 17 in the horizontal direction. すなわち、垂直走査回路が選択する画素の行を切り換えることにより、信号読み出しモードの切り換えが実現される。 In other words, by switching the rows of pixels the vertical scanning circuit selects switching of the signal read mode is realized.

なお、撮像素子17では、図4に示すような画素の配置が繰り返されている。 Incidentally, the imaging device 17, the arrangement of the pixels as shown in FIG. 4 are repeated. すなわち、第1の画素群に属する複数の焦点検出用画素が、予め設定された焦点検出エリアに対応した位置に配置されている。 That is, a plurality of focus detection pixels in the first pixel group are arranged at positions corresponding to the preset focus detection area. また、第3の画素群に属する複数の撮像用画素の行が所定の間隔で配置されており、そのうち一部の行が第2の画素群として機能する。 Further, a plurality of rows of imaging pixels belonging to the third pixel group are arranged at a predetermined interval, of which some lines functions as a second pixel group. 図4に示す画素の配置は一例であるため、他の配置としてもよい。 Since the arrangement of the pixels shown in FIG. 4 is an example, it may be another arrangement.

図5は、カメラ本体1の動作と信号読み出しモードの切り換えタイミングとの関係を示す図である。 Figure 5 is a diagram showing the relationship between the switching timing of the operation and the signal read mode of the camera body 1. この図について以下に説明する。 This Figure is explained below.

電源が投入されると、カメラ本体1は時刻T1において、測光センサ15における電荷の蓄積を開始する。 When the power is turned on, the camera body 1 at time T1, starts charge accumulation in the photometric sensor 15. 所定時間の経過後、CPU22の制御により、蓄積された電荷に応じた測光信号が測光センサ15から読み出される。 After a predetermined time, the control of the CPU 22, photometric signal corresponding to the accumulated charges are read out from the photometric sensor 15. CPU22は、測光演算部22dの機能により、読み出した測光信号に基づく測光演算を行い、被写体像の明るさを演算する。 CPU22, by the function of the photometry arithmetic unit 22 d, performs photometric calculation based on the read photometric signal, and calculates the brightness of the subject image. このような処理を所定の周期で繰り返すことで、AE処理が行われる。 By repeating this process at a predetermined cycle, AE process is performed.

時刻T2において、ユーザがライブビュー切換スイッチ19を「OFF」から「ON」に切り換えると、CPU22は、撮影モード設定部22aの機能により、撮影モードをライブビューモードに切り換える。 At time T2, the switching user the live view selector switch 19 from "OFF" to "ON", CPU 22 by the function of the photographing mode setting unit 22a, switches the photographing mode to the live view mode. このときCPU22は、メインミラー7およびサブミラー8を撮影光路から退避させると共に、シャッター18の先幕18aを開く。 At this time CPU22, together retracts the main mirror 7 and the sub-mirror 8 from the photographing optical path, opening the front curtain 18a of the shutter 18. その後時刻T3において、撮像素子17における電荷の蓄積を開始する。 In a subsequent time T3, it starts charge accumulation in the image sensor 17. このときCPU22は、信号読み出しモード設定部22bの機能により、撮像素子17に対して、前述の3種類の信号読み出しモードのうちモード2を設定する。 At this time CPU22, by the function of the signal read-out mode setting unit 22b, the imaging device 17, to set the out-mode 2 of the three signals read mode described above.

モード2が設定されると、撮像素子17は、所定の蓄積時間経過後に、第3の画素群、すなわち行E1B,E1R,L1B,L1Rに属する撮像用画素からの画像信号のみを出力する。 When the mode 2 is set, the imaging device 17, after a predetermined accumulation time, the third pixel group, i.e. rows E1B, E1R, L1B, and outputs only an image signal from the imaging pixels belonging to L1R. 画像処理部21は、この画像信号を撮像素子17から読み出して所定の画像処理を行い、測光演算用のデータおよびライブビュー画像用のデータを生成する。 The image processing section 21 performs predetermined image processing reads the image signal from the imaging device 17, generates the data for the data and a live view image for photometric calculation. なお、測光演算用のデータは、第3の画素群のうちで第2の画素群を構成する撮像用画素、すなわち行E1B,E1Rに属する各撮像用画素からの画像信号に基づいて作成される。 The data for the light measuring operation is created based on the image signal from the third imaging pixel which constitutes the second pixel group among pixel group, i.e. rows E1B, each imaging pixel belonging to E1R . 一方、ライブビュー画像用のデータは、第3の画素群を構成する撮像用画素、すなわち行E1B,E1R,L1B,L1Rに属する各撮像用画素からの画像信号に基づいて作成される。 On the other hand, the data for live view image, imaging pixels constituting the third pixel group, i.e. rows E1B, E1R, L1B, is created based on the image signal from each imaging pixel belonging to L1R. 作成されたデータは、メモリ23に格納される。 Data created is stored in the memory 23.

CPU22は、メモリ23に格納された測光演算用のデータに基づいて、測光演算部22dの機能により測光演算を行い、前述のようなAE処理を実行する。 CPU22 on the basis of the data for the photometric calculation stored in the memory 23, performs photometric calculation by the function of the photometry arithmetic unit 22 d, executes the AE process as described above. またCPU22は、メモリ23に格納されたライブビュー画像用のデータに基づいて、LCD駆動部22iの機能により、液晶ディスプレイ16にライブビュー画像を表示させる。 The CPU22, based on the data for live view image stored in the memory 23, by the function of the LCD drive unit 22i, and displays a live view image on the liquid crystal display 16.

ユーザが撮影モードをライブビューモードに切り換えてからシャッターボタンを操作するまでの間、撮像素子17に対してモード2が設定され、上記のような動作が繰り返し行われる。 During the user is shooting mode from the switch to the live view mode until the operation of the shutter button, is set for the image pickup element 17 mode 2, the above-described operation is repeated.

時刻T4においてユーザがシャッターボタンを半押し操作すると、次フレームからCPU22は、信号読み出しモード設定部22bの機能により、撮像素子17の信号読み出しモードの設定をモード2からモード1に切り換える。 When the user pressed the shutter button halfway at a time T4, CPU 22 from the next frame, by the function of the signal read-out mode setting unit 22b, it switches to a mode 1 the set of signal readout mode of the image sensor 17 from the mode 2. モード1が設定されると、撮像素子17は、所定の蓄積時間経過後に、第1の画素群を構成する焦点検出用画素FG1,FG2からの焦点検出信号と、第3の画素群を構成する撮像用画素からの画像信号とを出力する。 When the mode 1 is set, the imaging device 17, after a predetermined accumulation time, constituting a focus detection signal from the focus detection pixels FG1, FG2 constituting the first pixel group, the third pixel group It outputs the image signal from the imaging pixels. 画像処理部21は、これらの信号を撮像素子17から読み出して所定の画像処理を行い、デフォーカス量演算用のデータ、測光演算用のデータおよびライブビュー画像用のデータを生成する。 The image processing unit 21, these signals are read from the image pickup device 17 performs predetermined image processing, data for the defocus amount calculation, generates the data for the data and a live view image for photometric calculation. なお、デフォーカス量演算用のデータは、第1の画素群を構成する焦点検出用画素FG1,FG2からの焦点検出信号に基づいて作成される。 The data for the defocus amount calculation is made on the basis of the focus detection signal from the focus detection pixels FG1, FG2 constituting the first pixel group. また、測光演算用のデータとライブビュー画像用のデータは、前述のモード2と同様に、第2の画素群を構成する撮像用画素からの画像信号と、第3の画素群を構成する撮像用画素からの画像信号とに基づいてそれぞれ作成される。 Also, data of the data and the live view image for photometric operation is imaging a configuration similar to mode 2 described above, the image signal from the imaging pixels constituting the second pixel group, the third pixel group They are respectively created based on the image signal from the use pixels. 作成されたデータは、メモリ23に格納される。 Data created is stored in the memory 23.

CPU22は、メモリ23に格納されたデフォーカス量演算用のデータに基づいて、焦点調節演算部22cの機能によりデフォーカス量の演算を行い、焦点調節レンズ3を駆動させて前述のようなAF処理を実行する。 CPU22 on the basis of the data for the defocus amount calculation stored in the memory 23, performs calculation of the defocus amount by the function of the focusing operation section 22c, AF processing as described above by driving the focusing lens 3 to run. またCPU22は、前述のモード2と同様に、測光演算用のデータに基づいてAE処理を行うと共に、ライブビュー画像用のデータに基づいて液晶ディスプレイ16にライブビュー画像を表示させる。 The CPU22, like the mode 2 described above, performs AE processing based on the data of the photometric operation, and displays a live view image on the LCD 16 based on the data for live view image.

ユーザがシャッターボタンを半押し操作している間、撮像素子17に対してモード2が設定され、上記のような動作が繰り返し行われる。 User while pressed halfway the shutter button, mode 2 is set for the image pickup device 17, the above-described operation is repeated.

時刻T5においてユーザがシャッターボタンを全押し操作すると、CPU22は、信号読み出しモード設定部22bの機能により、撮像素子17に対する信号読み出しモードの設定をモード1からモード3に切り換える。 When the user pressed the shutter button fully at a time T5, CPU 22 by the function of the signal read-out mode setting unit 22b, it switches the setting of the signal read mode with respect to the imaging element 17 from the mode 1 to mode 3. モード3が設定されると、撮像素子17は、所定の蓄積時間経過後に、第2の画素群、すなわち行E1B,E1Rに属する撮像用画素からの画像信号のみを出力する。 When the mode 3 is set, the imaging device 17, after a predetermined accumulation time, the second pixel group, i.e. rows E1B, outputs only an image signal from the imaging pixels belonging to E1R. 画像処理部21は、この画像信号を撮像素子17から読み出して所定の画像処理を行い、測光演算用のデータを生成する。 The image processing section 21 performs predetermined image processing reads the image signal from the imaging device 17 generates data for photometric calculation. 作成されたデータは、メモリ23に格納される。 Data created is stored in the memory 23. なお、このときには前述のモード1の動作によって被写体に対して撮影光学系が合焦状態であると考えられるため、AF処理は行われない。 Since the photographing optical system with respect to the subject by the operation of the aforementioned mode 1 is considered to be in focus at this time, AF processing is not performed. また、シャッターボタンの全押し操作によりユーザから撮影指示が行われた後であるため、ライブビュー画像の更新も行われない。 In addition, since it is after the shooting instruction from the user is performed by the full-press operation of the shutter button, not performed update of the live view image.

CPU22は、前述のモード2およびモード1と同様に、メモリ23に格納された測光演算用のデータに基づいて、測光演算部22dの機能により測光演算を行い、AE処理を実行する。 CPU22, like the mode 2 and mode 1 described above, based on the data for the photometric calculation stored in the memory 23, performs photometric calculation by the function of the photometry arithmetic unit 22 d, executes the AE process.

ユーザがシャッターボタンを全押し操作した後は、撮像素子17に対してモード3が設定され、上記のような動作が行われる。 After the user has fully pressed the shutter button is set mode 3 to the image pickup device 17, the above operation is performed.

なお、ユーザがシャッターボタンを全押し操作した後は、撮影時に取得する画像の正確な露出を得るために、複数回のAE処理を行うことが望ましい。 Incidentally, after the user has performed an operation of completely pressing the shutter button, in order to obtain an accurate exposure of an image to be acquired at the time of shooting, it is desirable to perform a plurality of AE processing. しかし、シャッターボタンの全押し操作から撮影までのレリーズタイムラグはなるべく小さいことが好ましい。 However, release time lag of up to shoot from the full press operation of the shutter button is preferably as small as possible. したがって、上記のように撮像素子17に対してモード3を設定することで、撮像素子17において読み出し対象とする撮像用画素を間引き、第2の画素群に属する撮像用画素からの画像信号のみに基づいてAE処理を行うことが有効である。 Therefore, by setting the mode 3 to the imaging element 17 as described above, the thinning of the imaging pixel to be read target in the imaging device 17, only the image signal from the imaging pixels belonging to the second pixel group it is effective to perform AE processing based.

AE処理の実行後、CPU22は時刻T6において、撮影動作に入るため、シャッター駆動制御部22fの機能により、まずシャッター18の後幕18bを閉じる。 After execution of the AE processing, CPU 22 at time T6, to enter the photographing operation, the function of the shutter drive control section 22f, first close the curtain 18b after the shutter 18. その後シャッター18をチャージし、先幕18aが閉じて後幕18bが開いた状態とする。 Then charged shutter 18, a state in which the rear curtain 18b is opened is closed front curtain 18a. またCPU22は時刻T7において、絞り駆動制御部22gの機能により、測光演算の結果に応じて絞り6を調節する。 The CPU22 at time T7, the function of the diaphragm drive controller 22 g, adjusts the stop 6 according to the result of the photometric operation.

撮影準備が完了したら、CPU22は時刻T8において、撮像素子17の蓄積を開始すると共に、シャッター18に対して先幕18aの走行を開始させる。 When imaging preparation is complete, CPU 22 at time T8, and starts the accumulation of the image sensor 17 to start traveling of the front curtain 18a relative to the shutter 18. 時刻T8から所定の露光時間が経過したら、CPU22は時刻T9において、シャッター18に対して後幕18bの走行を開始させる。 When the time T8 has elapsed a predetermined exposure time, CPU 22 at time T9, to start running of the trailing curtain 18b relative to the shutter 18. 後幕18bが完全に閉じたら、撮像素子17の蓄積を停止し、画像信号の読み出しを開始する。 When the trailing curtain 18b is completely closed, to stop the accumulation of the image sensor 17, it starts reading the image signal. なお、このときは前述のモード1〜3の設定時とは異なり、撮像素子17において読み出し対象とする撮像用画素を間引かずに、全撮像用画素からの画像信号を読み出すことが好ましい。 At this time, unlike when setting the aforementioned modes 1 to 3, without thinning the imaging pixels to be read target in the imaging device 17, it is preferable to read out the image signals from all the image pickup pixels.

画像処理部21は、撮像素子17から読み出された画像信号に対して所定の画像処理を行い、撮像画像データを生成する。 The image processing section 21 performs predetermined image processing on the image signal read from the imaging device 17, and generates captured image data. その際、焦点検出用画素の部分については画像信号が得られないため、周囲の撮像用画素の情報などに基づいて補間することが好ましい。 At that time, since the portion of the focus detection pixel is not an image signal is obtained, it is preferable to interpolate based on such information of the surrounding imaging pixels. 作成された撮像画像データは、メモリ23に格納される。 Captured image data created is stored in the memory 23. CPU22は、撮影画像記録制御部22hの機能により、メモリ23に格納された撮像画像データを記録媒体に記録する。 CPU22, by the function of the photographed image recording control section 22h, and records the captured image data stored in the memory 23 to the recording medium.

後幕18bの走行が終了したら、CPU22は直ちにシャッター18をチャージして、先幕18aが閉じて後幕18bが開いた状態とする。 When the traveling of the rear curtain 18b is completed, CPU22 immediately to charge the shutter 18, to a state in which the rear curtain 18b is opened is closed front curtain 18a. その後、ライブビュー画像を再び表示できるようにするために、時刻T10において先幕18aを開く。 Thereafter, in order to be able to display the live view images again, opening the first curtain 18a at time T10. 先幕18aが開いたら、時刻T11において、撮像素子17における電荷の蓄積を開始すると共に、CPU22から撮像素子17に対してモード2を設定する。 When the front curtain 18a opens, at time T11, and starts charge accumulation in the image sensor 17, it sets the mode 2 to the image pickup device 17 from the CPU 22. その後は、時刻T3以降と同様の動作を繰り返す。 After that, repeat the time T3 later and the same operation.

なお、以上説明した実施の形態では、撮像素子17の信号読み出しモードとして、モード1、モード2およびモード3を撮像素子17に対して設定可能としたが、このうちいずれか1つまたは2つのモードのみを設定できるようにしてもよい。 In the above in the embodiment described, as the signal readout mode of the image sensor 17, the mode 1, although the mode 2 and mode 3 and can be set to the image pickup device 17, of which any one or two modes only it may be set. たとえば、シャッターボタンの全押し操作後に行うAE処理を省略する場合は、モード3を除いて、モード1およびモード2のみを設定可能とすればよい。 For example, if you omitted AE processing carried out after the full depression of the shutter button, except the mode 3, only modes 1 and 2 may be settable. あるいは、他の信号読み出しモードを設定可能としてもよい。 Alternatively, another signal read mode may be set. たとえば、AF処理を実行するために、第1の画素群に属する焦点検出用画素からの焦点検出信号のみを読み出すモードを設定できるようにしてもよい。 For example, in order to execute the AF process, the mode for reading only a focus detection signal from the focus detection pixels belonging to the first pixel group may be set.

また、上記実施の形態では、撮像素子17において行方向に読み出し対象とする画素を間引く例を説明したが、列方向に間引いてもよい。 In the above embodiment, the imaging device 17 has been described as an example of thinning out pixels to be read target in the row direction may be thinned out in the column direction. あるいは、行方向と列方向の両方について間引いてもよい。 Alternatively, it may be thinned out for both the row and column directions.

以上説明した実施の形態および各種の変形例によれば、次の作用効果を奏する。 According to embodiments and various modified examples described above, the following beneficial operational effects are obtained.
(1)撮像素子17には、行F1に属する焦点検出用画素FG1,FG2よりなる第1の画素群と、行E1B,E1Rに属する複数の撮像用画素よりなる第2の画素群と、行E1B,E1R,L1B,L1Rに属する複数の撮像用画素よりなる第3の画素群とが配置されている。 (1) The imaging device 17, a first pixel group consisting of focus detection pixels FG1, FG2 belonging to line F1, and row E1B, second pixel group including a plurality of imaging pixels belonging to E1R, row E1B, E1R, L1B, is arranged a third pixel group including a plurality of imaging pixels belonging to L1R. この撮像素子17は、第1の画素群を構成する焦点検出用画素FG1,FG2から出力される焦点検出信号と第3の画素群を構成する撮像用画素から出力される画像信号とを読み出すモード1と、第3の画素群を構成する撮像用画素から出力される画像信号のみを読み出すモード2と、第2の画素群を構成する撮像用画素から出力される画像信号のみを読み出すモード3との少なくとも何れか1つのモードを、フレーム単位の信号読み出しモードとして設定可能である。 The image pickup device 17, the mode of reading an image signal outputted from the imaging pixels constituting the focus detection signals output from the focus detection pixels FG1, FG2 constituting the first pixel group and the third pixel group 1, a mode 2 for reading only the image signal output from the imaging pixels constituting the third pixel group, and mode 3 for reading out only the image signal output from the imaging pixels constituting the second pixel group at least one of modes can be set as a signal reading mode for each frame. このようにしたので、撮像素子17内に配置された焦点検出用画素の出力に基づいて位相差方式のオートフォーカスを行うカメラ本体1において、撮影シーケンスに応じた適切な画素出力の読み出しを行うことができる。 Since this is done, the camera body 1 to perform autofocus phase difference method based on an output of the focus detection pixels arranged in the imaging device 17, to read out suitable pixel output corresponding to the photographing sequence can.

(2)CPU22は、信号読み出しモード設定部22bにより、撮像素子17に対して、モード1、モード2またはモード3のいずれかを設定する。 (2) CPU 22 is a signal read-out mode setting unit 22b, the imaging device 17, mode 1, set one of the mode 2 or mode 3. 撮像素子17に対してモード1を設定した場合、CPU22は、焦点調節演算部22cにより、第1の画素群を構成する焦点検出用画素FG1,FG2から出力される焦点検出信号に基づいて、撮影光学系3,5の焦点調節状態を示すデフォーカス量を演算すると共に、測光演算部22dにより、第2の画素群を構成する撮像用画素から出力される画像信号に基づいて、撮影光学系3,5を介した光の明るさを演算する。 If you set the mode 1 to the imaging device 17, CPU 22, due focusing calculation unit 22c, based on the focus detection signals output from the focus detection pixels FG1, FG2 constituting the first pixel group, shooting while calculating a defocus amount indicating a focus adjustment state of the optical system 3,5, the photometry calculation unit 22 d, based on the image signal outputted from the imaging pixels constituting the second pixel group, the photographing optical system 3 and it calculates the brightness of the light through the 5. また、画像処理部21は、第3の画素群を構成する撮像用画素から出力される画像信号に基づいて、ライブビュー画像を生成する。 The image processing unit 21 based on the image signal outputted from the imaging pixels constituting the third pixel group, to generate a live view image. このようにしたので、ライブビューモードにおいて、AF処理、AE処理およびライブビュー画像の表示を並行して行うことができる。 With this construction, in the live view mode can be performed in parallel display of the AF processing, AE processing, and the live view image.

(3)また、撮像素子17に対してモード2を設定した場合、CPU22は、測光演算部22dにより、第2の画素群を構成する撮像用画素から出力される画像信号に基づいて、撮影光学系3,5を介した光の明るさを演算する。 (3) In addition, if you set the mode 2 to the image pickup device 17, CPU 22 is photometrically calculation unit 22 d, based on the image signal outputted from the imaging pixels constituting the second pixel group, taking optical calculating a brightness of the light through the system 3,5. このとき画像処理部21は、第3の画素群を構成する撮像用画素から出力される画像信号に基づいて、ライブビュー画像を生成する。 The image processing unit 21 at this time, based on the image signal outputted from the imaging pixels constituting the third pixel group, to generate a live view image. このようにしたので、ライブビューモードにおいて、AE処理とライブビュー画像の表示を並行して高速に行うことができる。 With this construction, in the live view mode can be performed at high speed in parallel display of AE processing and the live view image.

(4)さらに、撮像素子17に対してモード3を設定した場合、CPU22は、測光演算部22dにより、第2の画素群を構成する撮像用画素から出力される画像信号に基づいて、撮影光学系3,5を介した光の明るさを演算する。 (4) In addition, if you set the mode 3 to the image pickup device 17, CPU 22 is photometrically calculation unit 22 d, based on the image signal outputted from the imaging pixels constituting the second pixel group, taking optical calculating a brightness of the light through the system 3,5. このようにしたので、ライブビューモードにおいて、AE処理を高速に行うことができる。 Since this is done, it can be carried out in the live view mode, the AE processing at high speed.

(5)信号読み出しモード設定部22bは、カメラ本体1の動作状態に応じて、モード1、モード2またはモード3を択一的に切換設定する。 (5) signal read mode setting unit 22b, in accordance with the operation state of the camera body 1, mode 1, mode 2 or mode 3 alternatively to switch setting. すなわち、撮影モード設定部22aによりカメラ本体1においてライブビューモードが設定されると、信号読み出しモード設定部22bは、撮像素子17に対してモード2を設定する。 That is, when the live view mode is set in the camera body 1 by the photographing mode setting unit 22a, the signal read-out mode setting unit 22b sets the mode 2 to the image pickup device 17. また、操作検出部22jによりシャッターボタンの半押し操作がユーザからの焦点調節指示操作として検出されると、信号読み出しモード設定部22bは、撮像素子17に対してモード1を設定する。 Further, when the half-press operation of the shutter button by the operation detection unit 22j is detected as a focus adjusting instruction operation from a user, the signal read-out mode setting unit 22b sets the mode 1 to the imaging device 17. さらに、操作検出部22jによりシャッターボタンの全押し操作がユーザからの撮影指示操作として検出されると、信号読み出しモード設定部22bは、撮像素子17に対してモード3を設定する。 Further, when the full-press operation of the shutter button by the operation detection unit 22j is detected as the photographing instruction operation from the user, the signal read-out mode setting unit 22b sets the mode 3 to the image pickup device 17. このように撮影シーケンスに応じて信号読み出しモードを切り換えることで、撮像素子17から最適な信号出力を得ることができる。 By switching the signal read mode in response to the thus imaging sequence, it is possible to obtain an optimum signal output from the imaging device 17.

なお、以上説明した実施の形態や変形例はあくまで一例であり、発明の特徴が損なわれない限り、本発明はこれらの内容に限定されない。 The above embodiments and modified examples described are merely examples, so long as the characteristics of the invention are not impaired, the present invention is not limited to:. 本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様についても、本発明の範囲内に含まれる。 For the other embodiments are contemplated within the scope of the technical idea of ​​the present invention, it is included within the scope of the present invention.

本発明の一実施の形態による撮像素子を適用したカメラの構成を示すブロック図である。 It is a block diagram showing a configuration of a camera employing an imaging device according to an embodiment of the present invention. ライブビューモードが設定されたときの様子を示す図である。 It is a diagram showing a state where a live view mode is set. カメラ本体における制御システムの構成を示す図である。 It is a diagram showing a configuration of a control system in the camera body. 撮像素子における画素の配置例と、各信号読み出しモードにおいてそれぞれ読み出す画像の行との対応関係を示す図である。 The arrangement example of the pixel in the image sensor is a diagram showing the correspondence between the row of the image reading, respectively, in each signal read-out mode. カメラ本体の動作と信号読み出しモードの切り換えタイミングとの関係を示す図である。 Is a diagram showing the relationship between the switching timing of the operation and the signal read mode of the camera body.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1:カメラ本体2:レンズ部3,5:撮影光学系15:測光センサ16:液晶ディスプレイ17:撮像素子21:画像処理部22:CPU 1: Camera body 2: lens part 3, 5: photographing optical system 15: photometric sensor 16: liquid crystal display 17: image sensor 21: the image processing unit 22: CPU

Claims (8)

  1. 光学系を介した光に基づいて画像信号を出力する撮像用画素と、前記光学系を介した光に基づいて位相差方式による焦点検出信号を出力する焦点検出用画素とを有する撮像素子であって、 A pickup element having an image pickup pixels for outputting an image signal based on the light through the optical system, and a focus detection pixel that outputs a focus detection signal by a phase difference method on the basis of the light through the optical system Te,
    複数の前記焦点検出用画素よりなる第1の画素群と、 A first pixel group including a plurality of the focus detection pixels,
    複数の前記撮像用画素よりなる第2の画素群と、 A second pixel group including a plurality of the imaging pixels,
    前記第2の画素群を包含し、さらに前記第2の画素群を構成しない複数の前記撮像用画素をも含む第3の画素群とが配置され、 The second includes the pixel groups are further arrangement a third pixel group including also a plurality of the imaging pixels that do not constitute the second pixel group,
    前記第1の画素群を構成する複数の前記焦点検出用画素から出力される焦点検出信号と、前記第3の画素群を構成する複数の前記撮像用画素から出力される画像信号とを読み出す第1モードと、 The reading and focus detection signals output from the plurality of focus detection pixels constituting the first pixel group and the image signals output from the plurality of imaging pixels constituting the third pixel group and one mode,
    前記第3の画素群を構成する複数の前記撮像用画素から出力される画像信号のみを読み出す第2モードと、 A second mode for reading only the image signals output from the plurality of imaging pixels constituting the third pixel group,
    前記第2の画素群を構成する複数の前記撮像用画素から出力される画像信号のみを読み出す第3モードとのうちの何れか1つのモードを、フレーム単位の信号読み出しモードとして択一的に設定可能であることを特徴とする撮像素子。 Alternatively set either one mode, the signal read-out mode of the frame unit of the above-mentioned third mode for reading only the image signals output from the plurality of imaging pixels constituting the second pixel group imaging device, characterized in that possible is.
  2. 請求項1に記載の撮像素子と、 An imaging element according to claim 1,
    前記撮像素子に対して、前記第1モード、前記第2モードまたは前記第3モードのいずれかを設定するモード設定手段と、 Relative to the imaging device, and the first mode, the mode setting means for setting either one of the second mode or the third mode,
    前記光学系の焦点調節状態を演算する焦点調節演算手段と、 And focusing means for calculating a focusing state of the optical system,
    前記光学系を介した光の明るさを演算する測光演算手段と、 A photometric calculation means for calculating the brightness of the light through the optical system,
    前記光学系を介した光に応じた画像を生成する画像処理手段と、 Image processing means for generating an image according to light through the optical system,
    前記画像処理手段により生成された画像を表示する画像表示手段とを備え、 And an image display means for displaying the image generated by the image processing means,
    前記モード設定手段が前記撮像素子に対して前記第1モードを設定した場合、 If the mode setting means has set said first mode for the image sensor,
    前記焦点調節演算手段は、前記第1の画素群を構成する複数の前記焦点検出用画素から出力される焦点検出信号に基づいて前記光学系の焦点調節状態を演算し、 The focusing operation means calculates the focus adjustment state of the optical system based on the focus detection signals output from the plurality of focus detection pixels constituting the first pixel group,
    前記測光演算手段は、前記第2の画素群を構成する複数の前記撮像用画素から出力される画像信号に基づいて前記光学系を介した光の明るさを演算し、 The photometric calculation means calculates the brightness of the light through the optical system based on an image signal outputted from the plurality of imaging pixels constituting the second pixel group,
    前記画像処理手段は、前記第3の画素群を構成する複数の前記撮像用画素から出力される画像信号に基づいて前記画像を生成することを特徴とする撮像装置。 Wherein the image processing means, image pickup device and generates the image based on the image signals output from the plurality of imaging pixels constituting the third pixel group.
  3. 請求項2に記載の撮像装置において、 The imaging apparatus according to claim 2,
    前記モード設定手段が前記撮像素子に対して前記第2モードを設定した場合、 If the mode setting means sets the second mode to the image pickup device,
    前記測光演算手段は、前記第2の画素群を構成する複数の前記撮像用画素から出力される画像信号に基づいて前記光学系を介した光の明るさを演算し、 The photometric calculation means calculates the brightness of the light through the optical system based on an image signal outputted from the plurality of imaging pixels constituting the second pixel group,
    前記画像処理手段は、前記第3の画素群を構成する複数の前記撮像用画素から出力される画像信号に基づいて前記画像を生成することを特徴とする撮像装置。 Wherein the image processing means, image pickup device and generates the image based on the image signals output from the plurality of imaging pixels constituting the third pixel group.
  4. 請求項3に記載の撮像装置において、 The imaging apparatus according to claim 3,
    前記モード設定手段が前記撮像素子に対して前記第3モードを設定した場合、 If the mode setting means has set said third mode for said image pickup element,
    前記測光演算手段は、前記第2の画素群を構成する複数の前記撮像用画素から出力される画像信号に基づいて前記光学系を介した光の明るさを演算することを特徴とする撮像装置。 The photometric calculation means, imaging characterized by calculating the brightness of the second light through the optical system based on an image signal outputted from the plurality of imaging pixels constituting the pixel group device .
  5. 請求項4に記載の撮像装置において、 The imaging apparatus according to claim 4,
    前記モード設定手段は、撮像装置の動作状態に応じて、前記第1モード、前記第2モード、または前記第3モードを択一的に切換設定することを特徴とする撮像装置。 Said mode setting means, in accordance with the operation state of the imaging device, the first mode, the second mode alternatively imaging device, characterized in that the switching set or the third mode.
  6. 請求項5に記載の撮像装置において、 The imaging apparatus according to claim 5,
    撮影前に前記画像をリアルタイムで前記画像表示手段に表示するためのライブビューモードを設定するライブビュー設定手段と、 A live view setting means for setting a live view mode for displaying on the image display unit said image in real time before shooting,
    ユーザからの焦点調節指示操作および撮影指示操作を検出する操作検出手段とをさらに備え、 Further comprising an operation detecting means for detecting a focusing instruction operation and the photographing instruction operation from the user,
    前記モード設定手段は、 The mode setting means,
    前記ライブビュー設定手段により前記ライブビューモードが設定されると、前記撮像素子に対して前記第2モードを設定し、 Wherein the live view mode is set by the live view setting means sets the second mode to the image pickup device,
    前記操作検出手段により前記焦点調節指示操作が検出されると、前記撮像素子に対して前記第1モードを設定し、 Wherein the focusing instruction manipulation is detected by the operation detection unit, and set the first mode for the image sensor,
    前記操作検出手段により前記撮影指示操作が検出されると、前記撮像素子に対して前記第3モードを設定することを特徴とする撮像装置。 When the photographing instruction operation is detected by the operation detection unit, an imaging device and sets the third mode to the image pickup device.
  7. 請求項1に記載の撮像素子と、 An imaging element according to claim 1,
    前記撮像素子に対して、前記第1モード、前記第2モードまたは前記第3モードのいずれかを設定するモード設定手段と、 Relative to the imaging device, and the first mode, the mode setting means for setting either one of the second mode or the third mode,
    前記光学系を介した光の明るさを演算する測光演算手段と、 A photometric calculation means for calculating the brightness of the light through the optical system,
    前記光学系を介した光に応じた画像を生成する画像処理手段と、 Image processing means for generating an image according to light through the optical system,
    前記画像処理手段により生成された画像を表示する画像表示手段とを備え、 And an image display means for displaying the image generated by the image processing means,
    前記モード設定手段が前記撮像素子に対して前記第2モードを設定した場合、 If the mode setting means sets the second mode to the image pickup device,
    前記測光演算手段は、前記第2の画素群を構成する複数の前記撮像用画素から出力される画像信号に基づいて前記光学系を介した光の明るさを演算し、 The photometric calculation means calculates the brightness of the light through the optical system based on an image signal outputted from the plurality of imaging pixels constituting the second pixel group,
    前記画像処理手段は、前記第3の画素群を構成する複数の前記撮像用画素から出力される画像信号に基づいて前記画像を生成することを特徴とする撮像装置。 Wherein the image processing means, image pickup device and generates the image based on the image signals output from the plurality of imaging pixels constituting the third pixel group.
  8. 請求項1に記載の撮像素子と、 An imaging element according to claim 1,
    前記撮像素子に対して、前記第1モード、前記第2モードまたは前記第3モードのいずれかを設定するモード設定手段と、 Relative to the imaging device, and the first mode, the mode setting means for setting either one of the second mode or the third mode,
    前記光学系を介した光の明るさを演算する測光演算手段とを備え、 And a photometric calculation means for calculating the brightness of the light through the optical system,
    前記モード設定手段が前記撮像素子に対して前記第3モードを設定した場合、 If the mode setting means has set said third mode for said image pickup element,
    前記測光演算手段は、前記第2の画素群を構成する複数の前記撮像用画素から出力される画像信号に基づいて前記光学系を介した光の明るさを演算することを特徴とする撮像装置。 The photometric calculation means, imaging characterized by calculating the brightness of the second light through the optical system based on an image signal outputted from the plurality of imaging pixels constituting the pixel group device .
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