JP2023169193A - 撮像素子、焦点検出装置、カメラボディおよびカメラシステム - Google Patents

Abstract

【課題】従来の方式では、焦点検出装置の焦点検出センサの取り付け位置とＡＦエリアの表示位置合わせ作業に手間がかかっていた。【解決手段】撮像素子は、第１方向および前記第１方向と交差する第２方向に設けられた複数の焦点検出領域それぞれに配置され、複数の受光素子が配置される受光素子ラインと、複数の前記焦点検出領域が配置される領域の外に配置される少なくとも１つの前記受光素子と、複数の前記焦点検出領域が配置される領域の外に配置される少なくとも１つの前記受光素子ラインから焦点検出に用いる信号を出力する出力部と、を備える。【選択図】図８

Description

本発明は、撮像素子、焦点検出装置、カメラボディおよびカメラシステムに関する。

ファインダー内で視認されるフォーカシングスクリーン上の被写体像に複数のＡＦエリアを重畳させて表示する一眼レフカメラが知られている。この種の一眼レフカメラでは、撮像面と等価な面の焦点状態を検出する位相差式の焦点検出装置を配置している。そして、スクリーン上の複数のＡＦエリアと焦点検出装置の複数の焦点検出エリアをそれぞれ対応付けている。（特許文献１参照）。
しかしながら、このような従来の技術では、焦点検出装置の焦点検出センサの取り付け位置とＡＦエリアの表示位置合わせ作業に手間がかかっていた。

特開２００６－００３４７２号公報

本発明の第１の態様による撮像素子は、第１方向および前記第１方向と交差する第２方向に設けられた複数の焦点検出領域それぞれに配置され、複数の受光素子が配置される受光素子ラインと、複数の前記焦点検出領域が配置される領域の外に配置される少なくとも１つの前記受光素子と、複数の前記焦点検出領域が配置される領域の外に配置される少なくとも１つの前記受光素子ラインから焦点検出に用いる信号を出力する出力部と、を備える。
本発明の第２の態様による焦点検出装置は、第１の態様による撮像素子と、前記出力部から出力された信号に基づいて、デフォーカス量を演算する演算部と、を備える。
本発明の第３の態様によるカメラボディは、第１または第２の態様による焦点検出装置を有する。
本発明の第４の態様によるカメラシステムは、第３の態様によるカメラボディと、デフォーカス量を算出する像を形成する光学系とを有する。

撮影視野内に設定されるフォーカスエリアを例示する図である。 カメラの要部を説明するブロック図である。 フォーカスエリアを説明する図である。 ＡＦモジュールを例示する模式図である。 ＡＦセンサにおけるラインセンサの配置を例示する図である。 図５の一部の領域を拡大した図である。 図６の枠に対応するラインセンサを、一次像面の対応する位置に重ねた模式図である。 図６を代表するセンサ行を拡大した図である。 図６を代表するセンサ列を拡大した図である。 センサ行のうち使用しないセンサ行の決め方を説明する図である。 センサ行のうち使用しないセンサ行の決め方を説明する図である。 図５のうちの３つのセンサ行群を拡大した図である。 画素を傾けて配置したラインセンサを例示する図である。 図１３の円形の破線で囲んだ領域を拡大した図である。 図１５（ａ）～図１５（ｃ）は、図１３の円形の破線で囲んだ領域を拡大した図である。 変形例１によるＡＦセンサのラインセンサの配置を例示する図である。

本発明の実施の形態に係る焦点検出装置は、例えば、一眼レフタイプのカメラ３００（図２）に搭載される。
＜ＡＦ動作の概要＞
はじめに、図１を参照して本実施の形態によるＡＦ（自動焦点調節）動作の概要を説明する。図１は、図２のカメラ３００において撮像光学系１による撮影視野５０内に設定されるフォーカスエリアａを例示する図である。図１の例では、撮影視野５０に２７点のフォーカスエリアａが設けられている。フォーカスエリアは、焦点検出エリア、焦点検出位置、測距点、オートフォーカス（ＡＦ）ポイントとも称される。
なお、撮影視野５０において配されるフォーカスエリアａの数と位置は、図１に例示した態様に限定されるものではない。

焦点検出装置は、交換レンズ２００（図２）を通過した被写体の像の位置と、カメラボディ１００（図２）の撮像素子７の撮像面位置と、のずれ量であるデフォーカス量（ピントずれ量）を検出するために、撮影光学系１の異なる瞳を通過する一対の光束による被写体像の像ずれ量（位相差）をフォーカスエリアａごとに検出する。そして、例えば、複数のフォーカスエリアａの中から選んだフォーカスエリアａに存在する被写体の像の位置を撮像素子７の撮像面位置に合わせるように、撮影光学系１に含まれるフォーカスレンズの位置を調節する、ＡＦ動作を行う。

ＡＦ動作を行うフォーカスエリアａは、ユーザーが操作によって選ぶことも、後述する制御部１６（図２）が自動で選ぶことも可能である。フォーカスエリアａがユーザー操作によって選ばれるＡＦモードの場合、焦点検出装置は、ユーザー操作によって選択されたフォーカスエリアａに存在する被写体像の像ずれ量を検出する。そして、焦点検出装置は、選択したフォーカスエリアａに存在する被写体に焦点を合わせるようにＡＦ動作を行う。

また、フォーカスエリアａが自動で選ばれるＡＦモードの場合、上記２７点のうちいずれかのフォーカスエリアａをカメラの制御部１６（図２）が選択する。例えば、人物の顔に焦点を合わせるモードが選択されている場合、人物の顔部分として顔エリア５１が認識される。図１の例では顔エリア５１に６点のフォーカスエリアａ（ｉ）、ａ（ｉｉ）、ａ（ｉｉｉ）、ａ（ｉｖ）、ａ（ｖ）、ａ（ｖｉ）が含まれているので、焦点検出装置は、６点のフォーカスエリアａ（ｉ）、ａ（ｉｉ）、ａ（ｉｉｉ）、ａ（ｉｖ）、ａ（ｖ）、ａ（ｖｉ）ごとに被写体像の像ずれ量を検出する。制御部１６（図２）は、６点のフォーカスエリアａ（ｉ）、ａ（ｉｉ）、ａ（ｉｉｉ）、ａ（ｉｖ）、ａ（ｖ）、ａ（ｖｉ）うち、例えばカメラに一番近い、またはコントラストが一番高いフォーカスエリアａ（ｉｉ）を選択する。そして、焦点検出装置は、選択したフォーカスエリアａ（ｉｉ）に存在する顔部分に焦点を合わせるようにＡＦ動作を行う。または、制御部１６（図２）は、６点のフォーカスエリアａのうち、例えばカメラに近い、またはコントラストが高い複数のフォーカスエリアａ（ｉｉ）、ａ（ｖ）を選択し、焦点検出装置は、選択した複数のフォーカスエリアａ（ｉｉ）、ａ（ｖ）に存在する顔部分に焦点を合わせるようにＡＦ動作を行っても良い。

＜カメラの説明＞
上述したようなＡＦ動作を行うカメラ３００について、さらに詳細に説明する。図２は、カメラ３００の要部を説明するブロック図である。図２において、カメラ３００は、例えば、カメラボディ１００と交換レンズ２００とによって構成される。交換レンズ２００は、カメラボディ１００の不図示のマウント部に対して着脱可能である。

＜交換レンズ＞
交換レンズ２００には、例えば、撮像光学系１と、駆動モータ（ＡＦモータとも称される）１７と、絞り１８とが含まれる。撮像光学系１は、フォーカスレンズを含む複数のレンズによって構成される。絞り１８は、その開口径が調節されることにより、撮像光学系１を通過する光束を制限する。撮像光学系１は、カメラボディ１００側の撮像素子７に被写体像を形成させる。

撮像光学系１に含まれるフォーカスレンズは、交換レンズ２００の光軸Ｌ１の方向に沿って進退可能に構成されている。フォーカスレンズは、例えば不図示のエンコーダ等によってその位置が検出される。検出されたフォーカスレンズの位置を示す情報は、カメラボディ１００側の制御部１６へ送出される。

ＡＦモータ１７は、カメラボディ１００側の制御部１６から送信された駆動信号に基づき、撮像光学系１のフォーカスレンズを光軸Ｌ１の方向に沿って進退移動させる。

＜カメラボディ＞
カメラボディ１００は、メインミラー２と、焦点板３と、表示部３Ａと、ペンタプリズム４と、接眼光学系５と、ＡＥセンサ６と、撮像素子７と、画像信号処理回路９と、モニタユニット１０と、記録ユニット１１と、操作部材１２と、サブミラー１３と、ＡＦモジュール１４と、ＡＦ信号処理回路１５と、制御部１６とを含んで構成される。メインミラー２およびザブミラー１３は、いわゆるクイックリターンミラーを構成する。

撮像素子７は、例えばＣＭＯＳイメージセンサを含んで構成される。ＣＭＯＳイメージセンサには複数の画素が例えばマトリクス状に配置されている。撮像素子７の画素には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）のカラーフィルタが所定の配列パターンで設けられている。撮像素子７は、交換レンズ２００の撮像光学系１によって形成されている被写体像を撮像し、各画素に対応する色情報や輝度情報に応じた画像信号を出力する。

制御部１６は、ＣＰＵやメモリ等によって構成されており、カメラ３００の動作制御を行う。操作部材１２は、カメラ３００の操作を行うための各種スイッチ類によって構成される。例えば、操作部材１２は、カメラ３００の動作モードを選択するためのモード選択スイッチ、上記顔エリア５１（図１）、フォーカスエリアａを選択するためのエリア選択スイッチ、ＡＦ動作の開始および撮影を指示するためのレリーズボタン等を含む。

メインミラー２およびサブミラー１３は、光軸Ｌ１に沿って交換レンズ２００から撮像素子７へ至る光路上に介在する観察位置（図２に示す状態）と、光路外の退避位置との間を回動可能に設けられる。メインミラー２は、観察位置において入射光束を上方（焦点板３）へ反射する。メインミラー２の一部には、入射光束の一部を透過する半透過領域が形成されている。サブミラー１３は、メインミラー２の半透過領域を透過した入射光束を、ＡＦモジュール１４へ向けて反射する。

焦点板３、ペンタプリズム４、および接眼光学系５は、ファインダー光学系を構成する。メインミラー２で上方へ反射した光束により焦点板３上に被写体像が形成される。焦点板３は、ファインダースクリーンとも称され、撮像素子７と光学的に等価な位置に設けられている。ユーザーは、接眼光学系５を介して焦点板３上の被写体像を観察する。ペンタプリズム４および接眼光学系レンズ５により、被写体像は正立像として観察される。
なお、本実施の形態では焦点板３が配置される位置を一次像面と称する。

焦点板３の近傍には、例えば透明有機ＥＬ表示パネル等で構成された表示部３Ａが配置される。表示部３Ａは、ファインダー内において上述した２７点のフォーカスエリアａに対応する位置に、２７点のＡＦエリアマーク（枠）を重畳表示する。ＡＦエリアマークが被写体像に重ねて重畳表示されることにより、ユーザーは、接眼光学系５を介して図１と同様の像を視認できる。後述するように、２７点のフォーカスエリアａに存在する被写体の像ずれ量を検出するＡＦセンサ１４Ｄが設けられている。

ＡＥセンサ６は測光部を構成する。ＡＥセンサ６には、焦点板３に結像した被写体像が再結像される。制御部１６は、ＡＥセンサ６からの信号に基づいて結像面の明るさを検出し、露出を決定する（自動露出制御）。また、制御部１６は、ＡＥセンサ６からの信号に基づいて、被写体像に含まれる人物の顔等を検出することができる。

ユーザーがレリーズボタン（操作部材１２）を全押し操作すると、メインミラー２およびサブミラー１３が回動して光路外の退避位置へ退避するとともに、不図示のシャッターが開かれる。これにより、被写体からの光束が撮像素子７へ導かれる。撮像素子７で被写体像が光電変換され出力された画像信号が、画像信号処理回路９によって画像処理される。画像処理には、例えば、ノイズ除去、輪郭強調処理、色補間処理等が含まれる。画像処理後の画像データは、記録ユニット１１によって不図示の記録媒体等に保存される。また、画像データによる画像を有機ＥＬ表示パネル等で構成された表示部１０に表示させることも可能である。

ＡＦモジュール１４は、図１の各フォーカスエリアａに対応させて配置された複数のラインセンサを有する。ラインセンサには、交換レンズ２００の撮像光学系１の異なる瞳を通過する、一対の光束による被写体像がそれぞれのラインセンサに形成される。ラインセンサは、一対の被写体像を光電変換して、被写体像の輝度分布に対応したＡＦ用検出信号を出力する。ラインセンサの電荷蓄積時間は、制御部１６によって制御される。

ＡＦ信号処理回路１５は、制御部１６の指示により、ＡＦモジュール１４のラインセンサからＡＦ用検出信号を読み出し、ＡＦ信号処理回路１５は、読み出したＡＦ用検出信号から得られる一組の光束による被写体像の像ずれ量からデフォーカス量を算出する。このような瞳分割位相差方式によるデフォーカス量演算は、カメラの分野において公知であるので詳細な説明は省略する。
ＡＦ信号処理回路１５は、ユーザーまたは制御部１６により選択されたフォーカスエリアａに対応するＡＦ用検出信号だけを読み出してもよいし、選択されたフォーカスエリアａを含む複数のフォーカスエリア、または、全てのフォーカスエリアに対応するＡＦ用検出信号を読み出してもよい。ＡＦ信号処理回路１５は、選択されたフォーカスエリアａに対応するＡＦ用検出信号だけからデフォーカス量を算出してもよいし、選択されたフォーカスエリアａを含む複数のフォーカスエリアに対応するＡＦ用検出信号からデフォーカス量を算出してもよい。また、ＡＦ信号処理回路１５は、ＡＦ用検出信号を読み出した全てのフォーカスエリアについてそれぞれデフォーカス量を検出してもよい。

ＡＦ信号処理回路１５はさらに、選択されているフォーカスエリアａに対応する被写体部分にピントを合わせるため、選択されているフォーカスエリアａのデフォーカス量に基づいて上記フォーカスレンズを現在の位置から合焦位置へ移動させるための駆動量Δｄを演算する。
制御部１６は、上記駆動量Δｄに基づく駆動信号を交換レンズ２００側のＡＦモータ１７へ送出する。これにより、フォーカスレンズが移動され、自動焦点調節が行われる。

＜ＡＦモジュール＞
本実施の形態によるＡＦモジュール１４について、さらに詳しく説明する。図３は、図１のフォーカスエリアａを説明する図である。本実施の形態では、撮影視野の中央に配置された９点のフォーカスエリア群に符号Ｃを付し、撮影視野の左に配置された９点のフォーカスエリア群に符号Ｌを付し、撮影視野の右に配置された９点のフォーカスエリア群に符号Ｒを付す。中央のフォーカスエリア群Ｃと左のフォーカスエリア群Ｌとの間の領域３１と、中央のフォーカスエリア群Ｃと右のフォーカスエリア群Ｒとの間の領域３２は、ともに被写体像の像ずれ量の検出を行わない領域（不感領域とも称する）である。

図４は、ＡＦモジュール１４を例示する模式図である。図４では、サブミラー１３（図２）やＡＦモジュール１４内の光束折り曲げ部材の図示を省略している。撮像光学系１を通り、サブミラー１３で反射された被写体からの光束は、撮像素子７（図２）の撮像面と等価な予定焦点面、あるいは予定焦点面の付近に結像した後、ＡＦモジュール１４に入射する。

ＡＦモジュール１４は、例えば、視野マスク１４Ａと、フィールドレンズ１４Ｂと、セパレータレンズ１４Ｃと、ＡＦセンサ１４Ｄとを含む。視野マスク１４Ａは、３つの開口１４Ａ－Ｌ、１４Ａ－Ｃ、および１４Ａ－Ｒを有し、各開口がそれぞれ、撮像光学系１による撮影視野の左、撮像光学系１による撮影視野の中央、および撮像光学系１による撮影視野の右に対応する光束を通過させ、他の領域に対応する光束を遮光する。

フィールドレンズ１４Ｂは、視野マスク１４Ａの３つの開口１４Ａ－Ｌ、１４Ａ－Ｃ、および１４Ａ－Ｒに対応してそれぞれ所定の光学特性を有する３つの領域１４Ｂ－Ｌ、１４Ｂ－Ｃ、および１４Ｂ－Ｒによって構成される。フィールドレンズ１４Ｂの３領域１４Ｂ－Ｌ、１４Ｂ－Ｃ、および１４Ｂ－Ｒを通過した光束は、それぞれ対応するセパレータレンズ１４Ｃの領域１４Ｃ－Ｌ、１４Ｃ－Ｃ、および１４Ｃ－Ｒへ導かれる。

セパレータレンズ１４Ｃの各領域１４Ｃ－Ｌ、１４Ｃ－Ｃ、および１４Ｃ－Ｒは、二次結像光学系を構成する。本実施の形態によるＡＦモジュール１４は、セパレータレンズ１４Ｃの３領域１４Ｃ－Ｌ、１４Ｃ－Ｃ、および１４Ｃ－Ｒが、それぞれ上下（垂直）方向および左右（水平）方向に１組ずつ、全体で６組の二次結像光学系を備える。

ＡＦセンサ１４Ｄの各領域１４Ｄ－Ｌ、１４Ｄ－Ｃ、および１４Ｄ－Ｒには、それぞれ複数のラインセンサ（画素列）が設けられている。セパレータレンズ１４Ｃの３領域１４Ｃ－Ｌ、１４Ｃ－Ｃ、および１４Ｃ－Ｒを通過した光束は、それぞれＡＦセンサ１４Ｄの３領域１４Ｄ－Ｌ、１４Ｄ－Ｃ、および１４Ｄ－Ｒの、対応するラインセンサ上に被写体像を形成する。
なお、本実施の形態では、ＡＦセンサ１４Ｄが配置される位置を二次像面と称する。

＜ラインセンサの配置＞
図５は、図４のＡＦセンサ１４Ｄにおけるラインセンサの配置を例示する図であり、ＡＦセンサ１４Ｄをセパレータレンズ１４Ｃ側から見た図である。図５において、領域１４Ｄ－Ｌには、撮影視野の左に配置されたフォーカスエリア群Ｌ（図３）に対応する光束が入射される。領域１４Ｄ－Ｌには、複数の画素が列（上下）方向に並ぶ複数のラインセンサを行方向に等間隔に並べて配置されたセンサ列群Ｖ１－ＬおよびＶ２－Ｌと、複数の画素が行（左右）方向に並ぶ複数のラインセンサが列方向に等間隔に並べて配置されたセンサ行群Ｈ２－ＬおよびＨ１－Ｌとが設けられている。
以降の説明では、ラインセンサの画素が並ぶ方向により、行方向に画素が並ぶラインセンサをセンサ行、列方向に画素が並ぶラインセンサをセンサ列と称する。

ＡＦセンサ１４Ｄのセンサ列群Ｖ１－ＬおよびＶ２－Ｌには、セパレータレンズ１４Ｃの領域１４Ｃ－Ｌのうち上および下に位置するレンズを通過した光束が、それぞれ入射される。また、ＡＦセンサ１４Ｄのセンサ行群Ｈ２－ＬおよびＨ１－Ｌには、セパレータレンズ１４Ｃの領域１４Ｃ－Ｌのうち左および右に位置するレンズを通過した光束が、それぞれ入射される。

また、領域１４Ｄ－Ｃには、撮影視野の中央に配置されたフォーカスエリア群Ｃ（図３）に対応する光束が入射される。領域１４Ｄ－Ｃには、複数の画素が列方向に並ぶ複数のラインセンサを行方向に等間隔に並べて配置されたセンサ列群Ｖ１－ＣおよびＶ２－Ｃと、複数の画素が行方向に並ぶ複数のラインセンサが列方向に等間隔に並べて配置されたセンサ行群Ｈ２－ＣおよびＨ１－Ｃとが設けられている。

ＡＦセンサ１４Ｄのセンサ列群Ｖ１－ＣおよびＶ２－Ｃには、セパレータレンズ１４Ｃの領域１４Ｃ－Ｃのうち上および下に位置するレンズを通過した光束が、それぞれ入射される。また、ＡＦセンサ１４Ｄのセンサ行群Ｈ２－ＣおよびＨ１－Ｃには、セパレータレンズ１４Ｃの領域１４Ｃ－Ｃの左および右に位置するレンズを通過した光束が、それぞれ入射される。

さらにまた、領域１４Ｄ－Ｒには、撮影視野の右に配置されたフォーカスエリア群Ｒ（図３）に対応する光束が入射される。領域１４Ｄ－Ｒには、複数の画素が列方向に並ぶ複数のラインセンサが行方向に等間隔に並べて配置されたセンサ列群Ｖ１－ＲおよびＶ２－Ｒと、複数の画素が行方向に並ぶ複数のラインセンサが列方向に等間隔に並べて配置されたセンサ行群Ｈ２－ＲおよびＨ１－Ｒとが設けられている。

ＡＦセンサ１４Ｄのセンサ列群Ｖ１－ＲおよびＶ２－Ｒには、セパレータレンズ１４Ｃの領域１４Ｃ－Ｒのうち上および下に位置するレンズを通過した光束が、それぞれ入射される。また、ＡＦセンサ１４Ｄのセンサ行群Ｈ２－ＲおよびＨ１－Ｒには、セパレータレンズ１４Ｃの領域１４Ｃ－Ｒの左および右に位置するレンズを通過した光束が、それぞれ入射される。

図６は、図５に示すラインセンサのうち、領域１４Ｄ－Ｃを拡大した図である。上述したように、ＡＦセンサ１４Ｄ上の二次像面に設けられた上下左右に分離されているセンサ列群Ｖ１－ＣとＶ２－Ｃ、および、センサ行群Ｈ２－ＣとＨ１－Ｃは、焦点板３の一次像面に結像する被写体に重畳表示される図３のフォーカスエリア群Ｃに対応する。

センサ列群Ｖ１－ＣおよびＶ２－Ｃと、センサ行群Ｈ２－ＣおよびＨ１－Ｃとに重ねて示すＡＦエリアマーク（枠）ａ０は、図３の中央に配置されたフォーカスエリア群Ｃの中心に位置するフォーカスエリアａ０に対応する。すなわち、撮影視野内で視認されるＡＦエリアマークａ０内の被写体の焦点調節状態は、センサ列群Ｖ１－ＣおよびＶ２－Ｃと、センサ行群Ｈ２－ＣおよびＨ１－Ｃに重ねて示した枠ａ０内の画素の電荷、すなわちＡＦ用検出信号に基づいて検出される。

詳細に説明すると次のとおりである。フォーカスエリアａ０が選択されると、ＡＦ信号処理回路１５は、センサ列群Ｖ１－ＣのうちのＡＦエリア枠ａ０で囲まれた領域内の垂直方向に並ぶ複数の画素から読み出される光電変換信号の信号列と、センサ列群Ｖ２－Ｃのうちの枠ａ０で囲まれた領域内の垂直方向に並ぶ複数の画素から読み出される光電変換信号の信号列を一対のＡＦ用検出信号としてＡＦ信号処理に使用する。ＡＦ信号処理回路１５はまた、センサ行群Ｈ１－Ｃのうちの枠ａ０で囲まれた領域内の水平方向に並ぶ複数の画素から読み出される信号列と、センサ行群Ｈ２－Ｃのうちの枠ａ０で囲まれた領域内の水平方向に並ぶ複数の画素から読み出される信号列を一対のＡＦ用検出信号としてＡＦ信号処理に使用する。ＡＦ信号処理回路１５は、読み出した一対の信号列であるＡＦ用検出信号を被写体像の像ずれ量の検出に用いる。

＜フォーカスエリアで得られるデフォーカス量＞
本実施の形態では、１つのフォーカスエリアａに３列のセンサ列群と３行のセンサ行群とを対応させる。図７は、図６の枠ａ０に対応するセンサ列群Ｖ１／Ｖ２、センサ行群Ｈ１／Ｈ２を、一次像面（焦点板３）の対応する位置に重ねた模式図である。図７に示すように、枠ａ０内でセンサ列群Ｖ１／Ｖ２とセンサ行群Ｈ１／Ｈ２とが交差する。本例では、黒丸で示した９つの交差点において、それぞれ被写体像の像ずれ量を検出する。すなわち、１つのフォーカスエリアａにつき、３列のセンサ列群からの光電変換信号を用いて９点で上下方向の像ずれ量を検出することができ、かつ、３行のセンサ行群からの光電変換信号を用いて９点で左右方向の像ずれ量を検出することができる。

このように、１つのフォーカスエリアａにつき、上下方向／左右方向を合わせて１８通りのデフォーカス量が得られる。ＡＦ信号処理回路１５は、例えば、明るさやＡＦセンサ１４Ｄの電荷蓄積時間等に基づいて予め定めた方法により、１８個のデフォーカス量のうちの１つのデフォーカス量を採用したり、１８個のデフォーカス量の平均値や最頻値など適切な値を採用したりする。

１つのフォーカスエリアａにつき、上記１８通りのデフォーカス量を適切に得るには、図７に例示したように、一次像面（焦点板３）の対応する位置、すなわち枠ａ０内に３行のセンサ行群および３列のセンサ列群を割り当てることが必要である。具体的には、カメラボディ１００の組立工程においてＡＦモジュール１４を組み込む際、ＡＦモジュール１４の取り付け位置を調整することが必要となる。

＜不使用のラインセンサ＞
カメラボディ１００にＡＦモジュール１４を取り付けた後に、ファインダー視野内に表示されるフォーカスエリアマークと、ＡＦモジュール１４内のＡＦセンサとの位置が対応するように、ＡＦモジュール１４の取り付け位置の調整を行う。そのため、ＡＦモジュール１４の調整を行うためのメカニカルな位置調整を行う調整機構を設けている。調整機構の構成上、ＡＦモジュールの取り付位置の調整は、左右（横）方向は比較的容易だが上下（縦）方向の調整は難しい。また、サイズ上の制約からも、メカニカルな位置調整を行う調整機構は小型で簡易的なものが求められる。
そこで、本実施の形態では、ＡＦモジュール１４の取り付け位置のメカニカルな位置調整を行う調整機構は上下方向と左右方向のそれぞれに設けるが、上下方向については左右方向に比べて調整量を小さくするように構成する。すなわち、ＡＦモジュール１４のＡＦセンサ１４Ｄの上下方向の端部の少なくとも一方に、像ずれ量の検出に必要とされるセンサ行の数よりも多い数のセンサ行を設け、像ずれ量の検出に使用するセンサ行を決定する。電子的に制御する電子的な調整を上下方向について併用することで、調整量を低減したメカニカル調整機構で簡易調整できるようにする。本実施の形態では、ＡＦセンサ１４Ｄの上下方向の端部の両方に余分なセンサ行を設ける。余分なセンサ行とは、像ずれ量の検出に使用しない（例えば、光電変換信号を読み出さない）不使用のセンサ行のことをいう。実施形態のメカニカルな簡易調整とは、一次像面（焦点板３）におけるフォーカスエリア（枠）ａ０内に３行のセンサ行が含まれるようにＡＦモジュール１４の取り付け位置を移動させるメカニカルな位置調整をいう。また、ＡＦセンサ１４Ｄに設けたセンサ行のうち像ずれ量の検出に使用するセンサ行を決定する（換言すると、不使用のセンサ行を決定する）電子的な調整を電子的アライメントと称する。
以下、フォーカスエリア内に３行のセンサ行、および３列のセンサ列が含まれるように構成する例を説明する。

具体的には、ＡＦセンサ１４Ｄのセンサ行Ｈ１－Ｌ、Ｈ２－Ｌと、センサ行Ｈ１－Ｃ、Ｈ２－Ｃと、センサ行Ｈ１－Ｒ、Ｈ２－Ｒとのそれぞれに、像ずれ量の検出に必要とされるセンサ行の数よりも、２行多いセンサ行を設ける。

図８は、図６に示すセンサ行群のうち、センサ行群Ｈ１－Ｃを拡大した図である。センサ行群Ｈ１－Ｃに重ねた９つのＡＦエリアマーク（枠）は、撮影視野の中央に配置された９点のフォーカスエリア群Ｃに対応する。

列方向に３点のフォーカスエリアａ１、ａ２、ａ３を配置し、各フォーカスエリアａ１、ａ２、ａ３内に３行のセンサ行を配置する設計とする場合、必要とされるセンサ行の行数は３点×３行＝９行である。本実施の形態では、必要とされるセンサ行９行に、センサ行群Ｈ１－Ｃの最上段と最下段に各１行ずつさらにセンサ行を加えて、センサ行を１１行設ける。図８は、符号Ｈ１－１～Ｈ１－１１で示す１１行のセンサ行を示している。

各センサ行には行方向に並ぶ複数の画素が設けられている。各センサ行の画素数は、行方向に３点のフォーカスエリアｂ１、ｂ２、ｂ３が配置される場合に必要とされる画素数よりも多く設ける。すなわち、一つのフォーカスエリア内における１行のセンサ行の画素数をＮとすると、ＡＦセンサ１４Ｄの各行のセンサ行には、Ｎ×３で示される画素数よりも多い数の画素が配置される。図８の例では、行方向に並ぶ３つのフォーカスエリアのうち左フォーカスエリアｂ１の左側と、右フォーカスエリアｂ３の右側にそれぞれ３つの画素が配置されている。このような冗長性を持たせた画素配列により、後述するように、行方向にも電子的アライメントが可能となる。
なお、図中の画素は並び方向を示すもので、実際より少ない画素数が示されている。

図９は、図６に示すセンサ列群のうち、センサ列群Ｖ１－Ｃを拡大した図である。センサ列Ｖ１－Ｃに重ねた９つのＡＦエリアマーク（枠）は、撮影視野の中央に配置された９点のフォーカスエリア群Ｃに対応する。

列方向に３点のフォーカスエリアａ１、ａ２、ａ３を配置し、各フォーカスエリアａ１、ａ２、ａ３内に３列のセンサ列を配置する設計とする場合、必要とされるセンサ列の列数は３点×３列＝９列である。本実施の形態では、ＡＦモジュール１４の左右方向は上下方向よりも精度が高いメカニカルな調整用の機構（不図示）を設けてＡＦモジュール１４の取り付け位置の調整を行うものとする。そのため、センサ列群Ｖ１－Ｃの左右に必要とされるセンサ列の数より多い数のセンサ列を設けることなく、９列のセンサ列Ｖ１－１～Ｖ１－９が設けられる。
なお、ＡＦモジュール１４の左右方向にメカニカルに高精度で調整可能な機構を設ける代わりに、上下方向と同様に簡易調整するメカニカルな調整機構を備えるとともに、センサ列Ｖ１－Ｃの左右方向に必要とされるセンサ列の数より多い数のセンサ列を備え、１０列ないし１１列のセンサ列を有するようにセンサ列群Ｖ１－Ｃを構成しても構わない。

図９は、符号Ｖ１－１～Ｖ１－９までの９列のセンサ列を示している。各センサ列には、列方向に複数の画素を並べ、各センサ列の画素数は、列方向に３点のフォーカスエリアａ１、ａ２、ａ３が配置される場合に必要とされる画素数よりも多く設ける。すなわち、一つのフォーカスエリア内において必要な１列のセンサ列の画素数をＭとすると、ＡＦセンサ１４Ｄの各センサ列には、Ｍ×３で示される画素数よりも多い数の画素が配置される。図９の例では、列方向に並ぶ３つのフォーカスエリアのうち最上段フォーカスエリアａ１の上側と、最下段フォーカスエリアａ３の下側にそれぞれ３つの画素が配置されている。このような冗長性を持たせた画素配列により、後述するように、列方向の電子的アライメントが可能となる。
なお、図中の画素は並び方向を示すもので、実際より少ない画素数が示されている。

図１０は、上述したように必要とされるセンサ行の数より多い数のセンサ行を含めたＡＦセンサ１４Ｄのセンサ行群Ｈ１－Ｃのうち、像ずれ量の検出に使用しない（例えば、光電変換信号を読み出さない）不使用のセンサ行の決め方を説明する図である。図１０を図８と比較すると、両者は、フォーカスエリア群Ｃに対応する９つのＡＦエリアマーク（枠）の位置が上方にずれている点において相違する。これは、カメラボディ１００にＡＦモジュール１４を組み込んだところ、ＡＦモジュール１４の取り付け位置が９つのＡＦエリアマーク（枠）の位置に比べて下方であったため、メカニカルな位置調整を行う調整機構でＡＦモジュール１４の取り付け位置を上方へ調整し、ＡＦエリアマーク（枠）の位置にセンサ行Ｈ１－１が重なる位置まで調整したからである。図１０の状態では、センサ行群Ｈ１－Ｃのセンサ行Ｈ１－１からセンサ行Ｈ１－９までを使用し、センサ行Ｈ１－１０とセンサ行Ｈ１－１１を使用しないこととする。

ＡＦセンサ１４Ｄのセンサ行群Ｈ１－Ｃに不使用のセンサ行を含めたことにより、ＡＦモジュール１４の取り付け位置を上方へ調整する際に、電子的アライメントを行うことを前提にすることで、図８と同様の状態までＡＦモジュール１４の取り付け位置を調整することなく、図１０の状態のように、フォーカスエリア内にセンサ行が重なる位置までの調整をすればよい。なお、実際には図１０の状態ではなく、フォーカスエリアａに対応する枠内に、少なくとも２．５行以上のセンサ行を割り当てるようになっていればよく、フォーカスエリアａの上辺とセンサ行の上辺が必ずしも一致していなくてもよい。これにより、ＡＦモジュール１４の取り付け位置のメカニカルな調整量と精度を抑えた簡易な調整で済ませることができる。

図１１は、上述したように必要とされるセンサ行の数より多い数のセンサ行を含めたＡＦセンサ１４Ｄのセンサ行群Ｈ１－Ｃのうち、像ずれ量の検出に使用しない（例えば、光電変換信号を読み出さない）不使用のセンサ行の決め方を説明する、別の図である。図１１を図８と比較すると、両者は、フォーカスエリア群Ｃに対応する、９つのＡＦエリアマーク（枠）の位置が下方にずれている点において相違する。これは、カメラボディ１００にＡＦモジュール１４を組み込んだところ、ＡＦモジュール１４の取り付け位置が９つのＡＦエリアマーク（枠）の位置に比べて上方であったため、メカニカルな位置調整を行う調整機構でＡＦモジュール１４の取り付け位置を下方へ調整し、ＡＦエリアマーク（枠）の位置にセンサ行Ｈ１－１１が重なる位置まで調整したからである。図１１の状態では、センサ行群Ｈ１－Ｃのセンサ行Ｈ１－３からセンサ行Ｈ１－１１までを使用し、センサ行Ｈ１－１とセンサ行Ｈ１－２を使用しないこととする。

ＡＦセンサ１４Ｄのセンサ行群Ｈ１－Ｃに不使用のセンサ行を含めたことにより、ＡＦモジュール１４の取り付け位置を下方へ調整する際に、電子的アライメントを行うことを前提にすることで、上述した理由と同じ理由により、図８と同様の状態までＡＦモジュール１４の取り付け位置を調整することなく、図１１の状態のように、フォーカスエリア内にセンサ行が重なる位置までの調整をすればよい。なお、実際には図１１の状態ではなく、フォーカスエリアａに対応する枠内に、少なくとも２．５行以上のセンサ行を割り当てるようになっていればよく、フォーカスエリアａの下辺とセンサ行の下辺が必ずしも一致していなくてもよい。これにより、ＡＦモジュール１４の取り付け位置のメカニカルな調整量と精度を抑えた簡易な調整で済ませることができる。

本実施の形態では１１行のセンサ行群のうち２行を不使用のセンサ行として決定する。不使用のセンサ行の決め方は、図８、図１０、および図１１で示す３通りである。図８の場合はセンサ行Ｈ１－１とＨ１－１１が不使用のセンサ行であり、図１０の場合はセンサ行Ｈ１－１０とＨ１－１１が不使用のセンサ行であり、図１１の場合はセンサ行Ｈ１－１とＨ１－２が不使用のセンサ行である。
不使用のセンサ行（換言すると使用するセンサ行）の情報は、例えば、ＡＦ信号処理回路１５あるいは制御部１６内の不揮発性メモリに記録される。ＡＦ信号処理回路１５は、ＡＦセンサ１４Ｄから光電変換信号を読み出す場合、メモリに記録された情報に基づいて使用するセンサ行から光電変換信号を読み出す。

上記のように、領域１４Ｄ－Ｃ（図５）におけるセンサ行群Ｈ１－Ｃで不使用のセンサ行が決定されると、センサ行群Ｈ２－Ｃでも同位置となるように不使用のセンサ行が決定され、決定された情報が上記メモリに記憶される。さらに、領域１４Ｄ－Ｃ（図５）におけるセンサ列群Ｖ１－Ｃおよびセンサ列群Ｖ２－Ｃにおいて垂直方向に並ぶ画素の読み出し開始画素が決定される。上述したように、センサ列においては像ずれ量の検出に必要とされる画素数よりも多い数の画素が設けられている。本実施の形態では、センサ列に配置された画素のうち読み出し開始画素から読み出し終了画素までを像ずれ量の検出に使用される画素と称し、これ以外の画素を不使用の画素と称する。センサ列群Ｖ１－Ｃおよびセンサ列群Ｖ２－Ｃにおいて決定された読み出し開始画素（読み出し終了画素）の情報も、上記メモリに記録される。ＡＦ信号処理回路１５は、ＡＦ信号処理を行う場合、メモリに記録された情報に基づいて、読み出し開始画素から読み出し終了画素までの電変換信号を用いる。

以上の説明では、図５の領域１４Ｄ－Ｃのセンサ行群における不使用のセンサ行の決定、および、領域１４Ｄ－Ｃのセンサ列群における読み出し開始画素（読み出し終了画素）の決定について説明した。
領域１４Ｄ－Ｃと同様に、図５の領域１４Ｄ－Ｌ、および図５の領域１４Ｄ－Ｒについてもそれぞれ不使用のセンサ行の決定およびセンサ列群における読み出し開始画素（読み出し終了画素）を決定することができる。上述したように、センサ行群における不使用のセンサ行の決め方は３通りであるので、３つの領域１４Ｄ－Ｃ、領域１４Ｄ－Ｌ、および領域１４Ｄ－Ｒについて、それぞれ独立してセンサ行群における不使用のセンサ行を決定するには、３×３×３＝２７通りの決定を行うことができる。

図１２は、図３に示すフォーカスエリア群Ｌ、Ｃ、Ｒに図５に示すラインセンサのうちの領域１４Ｄ－Ｌのセンサ行群Ｈ１－Ｌと、領域１４Ｄ－Ｃのセンサ行群Ｈ１－Ｃと、領域１４Ｄ－Ｒのセンサ行群Ｈ１－Ｒとを重ねて示す図である。各センサ行群Ｈ１－Ｌ、Ｈ１－ＣおよびＨ１－Ｒに重ねて示す９個のＡＦエリアマーク（枠）は、図３において撮影視野の左に配置された９点のフォーカスエリア群Ｌ、撮影視野の中央に配置された９点のフォーカスエリア群Ｃ、撮影視野の右に配置された９点のフォーカスエリア群Ｒに対応する。

図１２の例では、ＡＦエリアマーク（枠）とＡＦセンサ位置が、領域１４Ｄ－Ｃの中心位置の周りに回転してずれている。このような場合において、３つの領域１４Ｄ－Ｃ、領域１４Ｄ－Ｌ、および領域１４Ｄ－Ｒについて、それぞれ独立してセンサ行群における不使用のセンサ行を決定することにより、電子的アライメントにより回転方向の調整を行うことができる。例えば、領域１４Ｄ－Ｌのセンサ行群Ｈ１－Ｌでは上側の２本のセンサ行Ｈ１－１およびＨ１－２を不使用とし、領域１４Ｄ－Ｃのセンサ行群Ｈ１－Ｃでは上下各１本のセンサ行Ｈ１－１およびＨ１－１１を不使用とし、領域１４Ｄ－Ｒのセンサ行群Ｈ１－Ｒでは上下各１本のセンサ行Ｈ１－１およびＨ１－１１を不使用とする。

以上の説明では、不使用と決定したセンサ行から光電変換信号を読みださない構成としたが、これに限られない。例えば、不使用のセンサ行からも使用するセンサ行と同様に光電変換信号を読み出してもよい。その場合は、不使用のセンサ行から読み出した光電変換信号を像ずれ量の検出に用いないようにする。あるいは、ＡＦ信号処理回路１５でデフォーカス量演算したうえで、後段の制御部１６が焦点調節に用いないようにしてもよい。

＜不使用のラインセンサの決め方＞
上述したセンサ行群における不使用のセンサ行の決定およびセンサ列群における読み出し開始画素（読み出し終了画素）の決定は、例えば、工場におけるカメラボディ１００の生産ラインにおいて、ＡＦモジュール１４の取り付け位置のメカニカルな簡易調整を行った後に行う。簡単に説明すると、カメラボディ１００により所定の検査用チャートを撮影した時の、ある１点のＡＦエリアマークを選択した時のＡＦモジュール１４からの出力値の整合性を確認する作業を複数のＡＦエリアマークについて実施し、確認結果に基づいて不使用のセンサ行、およびセンサ列群における読み出し開始画素（読み出し終了画素）を決定する。

以上説明した決定処理は、図５の領域１４Ｄ－Ｃだけでなく、領域１４Ｄ－Ｌ、および領域１４Ｄ－Ｒについても個別に行う。すなわち、３領域１４Ｄ－Ｃ、領域１４Ｄ－Ｌ、および領域１４Ｄ－Ｒのそれぞれについて、独立して不使用のセンサ行、換言すると、使用するセンサ行を決定する。
以上説明した実施形態では、メカニカルな簡易調整と電子的アライメントとを併用する調整を行ったが、メカニカルな調整を廃止して、カメラボディとＡＦモジュールとにメカニカルな位置調整を行う調整機構を設けず、電子的アライメントのみで調整を行うことも可能である。

＜画素の配置＞
以上の説明では、図６に例示したように、例えばセンサ行Ｈ１－Ｃのように、行（左右）方向に並ぶ画素によってセンサ行を構成する場合、画素がセンサ行と直交する列（上下）方向と平行に配置される場合を例示した。また、例えばセンサ列群Ｖ１－Ｃのように、列（上下）方向に並ぶ画素によってセンサ列群を構成する場合、画素がセンサ列と直交する行（左右）方向と平行に配置される場合を例示した。

一般に、図６のような画素配置では、水平方向に画素が配置されているセンサ行Ｈ１－Ｃ、Ｈ２－Ｃでは、垂直方向にコントラストをもつ物体の被写体距離が変化した場合、被写体距離の変化量に対応するセンサ行上での被写体の像位置の変化量が、前記センサ行の１画素の幅よりも小さい場合は、センサからの出力が変化しない。従って、被写体距離が異なる被写体に対してデフォーカス量の検出精度が低下する。
これを回避する手法として、列（上下）方向に延びる線状の像が複数の画素と重なるように、センサ行の画素を傾けて配置することが有効である。すなわち、例えばセンサ行Ｈ１－Ｃにおいて、行（左右）方向に並ぶ画素を、センサ行と直交する列（上下）方向に対して角度θ傾けて配置する。また、行（左右）方向に延びる線状の像についても同様のことが起こるので、列（上下）方向に並ぶ画素も、センサ列と直交する行（左右）方向に対して角度θ傾けて配置する。

図１３は、画素を傾けて配置した、ＡＦセンサ１４Ｄのラインセンサを例示する図であり、ＡＦセンサ１４Ｄに示すラインセンサのうち領域１４Ｄ－Ｃを拡大した図である。図１４は、図１３の円形１３Ｚの破線で囲んだ領域を拡大した図である。図６の場合と同様に、二次像面（ＡＦセンサ１４Ｄ）において上下左右に分離されているセンサ列群Ｖ１－Ｃ、Ｖ２－Ｃ、センサ行Ｈ２－Ｃ、Ｈ１－Ｃは、一次像面（焦点板３）の同じ領域（図３のフォーカスエリア群Ｃ）に対応する。

図１３、図１４に示すように、センサ行Ｈ１－Ｃにおいて、行（左右）方向に並ぶ画素をセンサ行と直交する列（上下）方向に対して角度θ傾けて配置する。行（左右）方向に並ぶ画素をセンサ行と直交する列（上下）方向に対して角度θ傾けた直線をｍ１、ｍ２とする。１つのフォーカスエリアに対応する複数のセンサ行では、対応する画素が直線ｍ１またはｍ２上に並ぶように配置した。詳述すると、図１４に示すように左端の画素（画素番号１）を直線ｍ１に沿って配置した。そのため、センサ行Ｈ１－１とセンサ行Ｈ１－２の行間には、画素の傾き量に起因するズレが生じる。そこで、図１４の例では、行間のズレを打ち消す向きに、複数行（図１４では３行）ごとに１画素ピッチＰ分ずらしてセンサ行を配置する。直線ｍ１（ｍ２）の傾きθは、上下方向におけるセンサ行３行ごとに、左右方向で１画素ピッチＰ分ずれる角度に設定する。

つまりセンサ行Ｈ１－２、センサ行Ｈ１－３、センサ行Ｈ１－４の左端の画素番号１を直線ｍ１に沿って配置し、センサ行Ｈ１－５の左端の画素番号１を直線ｍ１に対して１画素ピッチＰ分右へずらした直線ｍ２に沿って配置した。センサ行Ｈ１－５からセンサ行Ｈ１－７の３行の左端の画素番号１は直線ｍ２に沿って配置し、センサ行Ｈ１－８の左端の画素番号１は、直線ｍ２に対してさらに１画素ピッチＰ分右へずらして配置する。このように３行ごとに、１画素ピッチＰ分ずらして配置する。

以上述べたように、行間のズレを打ち消す向きに、３行ごとに１画素ピッチＰ分ずらしてセンサ行を配置したので、センサ行群Ｈ１－Ｃを構成するセンサ行の始端と終端とがそれぞれのこぎりの刃のようにギザギザとなる。

このようなギザギザの配置は、センサ行群Ｈ２－Ｃにおいても同様である。また、センサ列群Ｖ１－Ｃおよびセンサ列群Ｖ２－Ｃにおいては、列間のズレを打ち消す向きに、３列ごとに１画素ピッチＰ分ずらしてセンサ列を配置することにより、センサ列群Ｖ１－Ｃおよびセンサ列群Ｖ２－Ｃを構成するセンサ列の始端と終端とが、それぞれのこぎりの刃のようにギザギザとなる。

図１５（ａ）～図１５（ｃ）は、いずれも図１３のセンサ行群Ｈ１－Ｃにおいて円形の破線１３Ｚで囲んだ領域を拡大した図である。行間のズレを打ち消す向きに、３行ごとに１画素ピッチ分ずらしてセンサ行を配置したことにより、各センサ行から光電変換信号を読み出す場合の基準位置が、行間において異なる場合が起こり得る。

図１５（ａ）は、電子的アライメントの結果、フォーカスエリアａに対応するＡＦエリアマーク（枠）に対し、センサ行Ｈ１－２からセンサ行Ｈ１－４までの３行のセンサ行が割り当てられた場合を例示する図である。この場合は、フォーカスエリアに割り当てられた３行全てのセンサ行において最初の画素（図１５（ａ）では画素番号１）が直線ｍ１上に並んでいるため、光電変換信号を読み出す際の読み出し開始画素が各センサ行で一致する。それゆえ各センサ行の画素番号１を読み出し開始画素に決定する。このように決定した読み出し開始画素の情報も、ＡＦ信号処理回路１５あるいは制御部１６の内の不図示の不揮発性メモリに記録する。図１５（ａ）の場合は、後述する図１５（ｂ）および図１５（ｃ）の場合と異なり、フォーカスエリアに割り当てられた３行であるセンサ行Ｈ１－２からセンサ行Ｈ１－４において読み出し開始画素をセンサ行ごとに変える必要はない。

図１５（ｂ）は、電子的アライメントの結果、フォーカスエリアａに対応するＡＦエリアマーク（枠）に対し、センサ行Ｈ１－１からセンサ行Ｈ１－３までの３行のセンサ行が割り当てられた場合を例示する図である。この場合は、フォーカスエリアに割り当てられたセンサ行Ｈ１－１が、他のセンサ行Ｈ１－２およびセンサ行Ｈ１－３に対して左方向に１画素ピッチＰ分ずれている。それゆえ、フォーカスエリアに割り当てられた３行全てのセンサ行の読み出し開始画素が直線ｍ１上に並ぶように、各センサ行において読み出し開始画素を決定する。

すなわち、図１５（ｂ）のセンサ行Ｈ１－１では画素番号２を読み出し開始画素に決定し、センサ行Ｈ１－２およびセンサ行Ｈ１－３では画素番号１を読み出し開始画素に決定する。このように決定した読み出し開始画素の情報も、ＡＦ信号処理回路１５あるいは制御部１６の内の不図示の不揮発性メモリに記録する。

図１５（ｃ）は、電子的アライメントの結果、フォーカスエリアａに対応するＡＦエリアマーク（枠）に対し、センサ行Ｈ１－３からセンサ行Ｈ１－５までの３行のセンサ行が割り当てられた場合を例示する図である。この場合は、フォーカスエリアに割り当てられたセンサ行Ｈ１－５が、他のセンサ行Ｈ１－３およびセンサ行Ｈ１－４に対して右方向に１画素ピッチＰ分ずれている。それゆえ、フォーカスエリアに割り当てられた３行全てのセンサ行の読み出し開始画素が直線ｍ２上に並ぶように、各センサ行において読み出し開始画素を決定する。

すなわち、図１５（ｃ）のセンサ行Ｈ１－３およびＨ１－４では画素番号２を読み出し開始画素に決定し、センサ行Ｈ１－５では画素番号１を読み出し開始画素に決定する。このように決定した読み出し開始画素の情報も、ＡＦ信号処理回路１５あるいは制御部１６の内の不図示の不揮発性メモリに記録する。

以上説明した決定処理は、図５の領域１４Ｄ－Ｃのセンサ行群Ｈ１－Ｃを代表して説明したが、センサ行群Ｈ２－Ｃについても同様である。また、領域１４Ｄ－Ｃのセンサ列群Ｖ１－Ｃおよびセンサ列群Ｖ２－Ｃについても同様である。
さらにまた、図５の領域１４Ｄ－Ｌ、および図５の領域１４Ｄ－Ｒについてもそれぞれ同様である。

以上説明したように、行方向に並ぶ画素を、センサ行と直交する列方向に対して角度θ傾けて配置するとともに、列方向に並ぶ画素も、センサ列と直交する行方向に対して角度θ傾けて配置する場合において、以下の作用効果が得られる。すなわち、電子的アライメントに応じて、各センサ行（センサ列）から光電変換信号を読み出す際の読み出し開始画素を適切に指定する事で、撮像光学系１の焦点調節状態を示す位相差情報を有する光電変換信号をＡＦセンサ１４Ｄから適切に出力させることができる。
なお、以上の説明では、センサ行において、読み出し開始画素から読み出し終了画素までの画素から光電変換信号を読み出す構成としたが、これに限られない。例えば、センサ行の全ての画素から光電変換信号を読み出してもよい。その場合は、センサ行の全ての画素から読み出した光電変換信号から、像ずれ量の検出に使用する光電変換信号を変更するようにする。すなわち、読み出し開始画素から読み出し終了画素に対応する光電変換信号を像ずれ量の検出に使用し、読み出し開始画素から読み出し終了画素までに含まれない画素からの光電変換信号を像ずれ量の検出に用いないようにする。あるいは、ＡＦ信号処理回路１５でデフォーカス量演算したうえで、後段の制御部１６が焦点調節に用いないようにしてもよい。

上述した実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）カメラボディ１００に搭載されている焦点検出装置は、フォーカスレンズを有する撮像光学系１による像を光電変換するＡＦセンサ１４Ｄ（ＡＦモジュール１４）と、撮像光学系１の焦点調節状態を示す位相差情報を有する光電変換信号をＡＦセンサ１４Ｄから出力させるＡＦ信号処理回路１５と、を有する。ＡＦセンサ１４Ｄは、複数のラインセンサ、例えば１１行のセンサ行を備えている。各センサ行は、光電変換する画素が行（左右）方向に複数個並ぶ。１１行のセンサ行Ｈ１－１～Ｈ１－１１は、画素の並ぶ方向である行方向と交差する列（上下）方向に、並べて配置される。ＡＦ信号処理回路１５は、列方向に並べて配置された１１行のセンサ行のうち最上端または最下段に配置された少なくとも１つのセンサ行、すなわち、図８のセンサ行Ｈ１－１（またはセンサ行Ｈ１－１１）からの光電変換信号を使用せず、他のセンサ行Ｈ１－２～Ｈ１－１０から光電変換信号を使用してＡＦ演算を行う。
上述した実施の形態では、上下方向（列方向）において像ずれ量の検出に必要とされる９行のセンサ行より多い１１行のセンサ行Ｈ１－１～Ｈ１－１１を設けておき、行方向と直交する列方向の両端にそれぞれ配置された１つのセンサ行、またはいずれか一方の端の２つのセンサ行をＡＦ信号処理におけるデフォーカス演算に使用しない構成とした。このような構成にすると、カメラボディ１００にＡＦモジュール１４を組み込む際に、ＡＦモジュール１４の取り付け位置を上下方向に調整する場合のメカニカルな調整量を少なく抑え、簡易な調整で済ませることができる。

（２）ＡＦセンサ１４Ｄは、ＡＦ信号処理回路１５がＡＦ信号処理で使用する光電変換信号を出力するセンサ行の行数（９行）より２つ多い１１行のセンサ行を備える。ＡＦ信号処理回路１５は、列方向に並べて配置された１１行のセンサ行のうち、列方向の両端に１つずつ配置された２つのセンサ行（図８）、または、列方向の一端に配置された２つのセンサ行（図１０）、または、列方向の他端に配置された２つのセンサ行（図１１）からの光電変換信号をＡＦ信号処理で使用しないようにし、他の９行のセンサ行からの光電変換信号をＡＦ信号処理で使用するようにする。
このように構成したので、カメラボディ１００にＡＦモジュール１４を組み込む際に、ＡＦモジュール１４の取り付け位置を図８、図１０、または図１１のうちの最も調整量が少ない位置までＡＦモジュール１４の取り付け位置をメカニカルに調整すればよいので、簡易な調整で済ませることができる。

（３）ＡＦセンサ１４Ｄは、撮像光学系１を介して撮影される撮影視野５０のうちの複数の領域（領域１４Ｄ－Ｌ、領域１４Ｄ－Ｃ、領域１４Ｄ－Ｒ）に対応させて、それぞれ、センサ行が列方向に複数行（１１行）並べて配置される。ＡＦ信号処理回路１５は、複数の領域（領域１４Ｄ－Ｌ、領域１４Ｄ－Ｃ、領域１４Ｄ－Ｒ）において独立して、列方向に並べて配置された１１行のセンサ行のうち片端に配置された少なくとも１つのセンサ行、すなわちセンサ行Ｈ１－１（またはセンサ行Ｈ１－１１）からの光電変換信号を使用しないように上記信号を出力させずに、他のセンサ行Ｈ１－２～Ｈ１－１０からの光電変換信号を使用するように上記信号を出力させる。このように構成したので、ＡＦモジュール１４の取り付け位置の調整方向が複数の領域（領域１４Ｄ－Ｌ、領域１４Ｄ－Ｃ、領域１４Ｄ－Ｒ）で異なる場合でも、複数の領域ごとに独立して、光電変換信号を使用しない、あるいは光電変換信号を出力させない、不使用のセンサ行を決定することができる。

（４）ＡＦセンサ１４Ｄの複数の領域は、撮影視野の中央領域１４Ｄ－Ｃと、中央領域１４Ｄ－Ｃに対して対称な位置の２つの領域１４Ｄ－Ｌ、１４Ｄ－Ｒとを含む奇数個である。これにより、撮像光学系１の光軸Ｌ１を含む中央領域１４Ｄ－Ｃと、他の対象な２つの領域とのそれぞれで、ＡＦモジュール１４の取り付け位置を適切に調整することができる。

（５）フォーカスレンズを有する撮像光学系１による像を、並べて配置された複数のラインセンサによって光電変換するＡＦセンサ１４Ｄ（ＡＦモジュール１４）と、撮像光学系１の焦点調節状態を示す位相差情報を有する光電変換信号をＡＦセンサ１４Ｄから出力させるＡＦ信号処理回路１５とを有する焦点検出装置の調整方法は、次の手順を含む。すなわち、カメラボディ１００により所定の検査用チャートを撮影した時の、ある１点のＡＦエリアマークを選択した時のＡＦモジュール１４からの出力値の整合性を確認する作業を複数のＡＦエリアマークについて実施し、確認結果に基づいて不使用のセンサ行、およびセンサ列群における読み出し開始画素（読み出し終了画素）を決定することを含む。
このように構成したので、カメラボディ１００にＡＦモジュール１４を組み込む際に、ＡＦモジュール１４の取り付け位置を上下方向に調整する場合のメカニカルな調整を簡易な調整で済ませておき、その後の調整を、作業に手間がかかるメカニカルな調整とは異なる非メカニカルな手法、すなわち、光電変換信号を出力させないＡＦセンサ１４Ｄのラインセンサを決定する電子的アライメントによって行うことができる。

（６）不使用にすること（あるいは使用すること）を決定したＡＦセンサ１４Ｄのセンサ行を示す情報を、ＡＦ信号処理回路１５に記録するようにした。したがって、情報を書き換えない限り、撮像光学系１の焦点調節状態を示す位相差情報を有する光電変換信号を、ＡＦセンサ１４Ｄから適切に出力させることができる。

次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。
（変形例１）
図１６は、変形例１によるＡＦセンサ１４Ｄのラインセンサの配置を例示する図であり、図５のうちのセンサ行群Ｈ１－Ｃを拡大した図である。センサ行群Ｈ１－Ｃに重ねた９つのＡＦエリアマーク（枠）は、撮影視野の中央に配置された９点のフォーカスエリア群Ｃに対応する。

列方向に３点のフォーカスエリアａを配置し、各フォーカスエリア内に３行のセンサ行を配置する設計とする場合、必要とされるセンサ行の行数は３点×３行＝９行であるが、変形例１では、センサ行群Ｈ１－Ｃの上下に各１行のセンサ行を加えるとともに、上下のＡＦエリアマーク（枠）間にも１行のセンサ行を加える。このように、センサ行群Ｈ１－Ｃを１３行で構成する。図１６は、センサ行Ｈ１－１からＨ１－１３までの１３行のセンサ行群を示している。各センサ行は、行方向に複数の画素が並び、各センサ行の画素数は、行方向に３点のフォーカスエリアａが配置される場合に必要とされる画素数よりも多い数の画素が配置される。
なお、図中の画素は並び方向を示すもので、画素数を示したものではない。
なお、図１３、図１４に示した画素配置と同様に、変形例１においても垂直方向の画素を斜めに配置することが可能である。図１６に示す画素配置では、上下方向におけるセンサ行４行ごとに、左右方向で１画素ピッチＰ分ずれる角度に傾けて配置すれば良い。

変形例１によれば、ＡＦセンサ１４Ｄにおけるラインセンサの配置のバリエーションを増やすことができる。

上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。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も本発明の範囲内に含まれる。

１…撮像光学系
ファインダー光学系（３…焦点板、４…ペンタプリズム、５…接眼光学系）
３Ａ…表示部
７…撮像素子
１４…ＡＦモジュール（１４Ａ…視野マスク、１４Ｂ…フィールドレンズ、１４Ｃ…セパレータレンズ、１４Ｄ…ＡＦセンサ）
１５…ＡＦ信号処理回路
１６…制御部
１００…カメラボディ
２００…交換レンズ
３００…カメラ

Claims (17)

1. 第１方向および前記第１方向と交差する第２方向に設けられた複数の焦点検出領域それぞれに配置され、複数の受光素子が配置される受光素子ラインと、
   複数の前記焦点検出領域が配置される領域の外に配置される少なくとも１つの前記受光素子と、
   複数の前記焦点検出領域が配置される領域の外に配置される少なくとも１つの前記受光素子ラインから焦点検出に用いる信号を出力する出力部と、
   を備える撮像素子。
2. 請求項１に記載の撮像素子において、
   少なくとも１つの前記受光素子ラインが、複数の前記焦点検出領域が配置される領域の外に配置される撮像素子。
3. 請求項１または２に記載の撮像素子において、
   少なくとも１つの前記受光素子ラインが、複数の前記焦点検出領域の間に配置される撮像素子。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の撮像素子において、
   複数の前記受光素子ラインが、前記焦点検出領域において、前記第１方向または前記第２方向に配置される撮像素子。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の撮像素子において、
   前記受光素子ラインは、前記第１方向または前記第２方向に複数の前記受光素子が配置される撮像素子。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の撮像素子において、
   前記受光素子の前記第１方向の長さは前記第２方向よりも短い撮像素子。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の撮像素子において、
   前記受光素子ラインの前記第１方向の端部に配置された前記受光素子は、１つの前記焦点検出領域に対応する複数の前記受光素子ラインごとに、前記第１方向に１受光素子ずれて配置されている撮像素子。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載の撮像素子において、
   複数の前記受光素子ラインの読み出しを開始する前記受光素子は、前記焦点検出領域ごとに前記第２方向に沿って同じ位置である撮像素子。
9. 請求項８に記載の撮像素子において、
   複数の前記受光素子ラインにおいて、焦点検出に用いる信号を出力する前記受光素子の端部に配置された受光素子は、前記焦点検出領域ごとに前記第２方向に沿って同じ位置である撮像素子。
10. 請求項１から９のいずれか一項に記載の撮像素子において、
    複数の前記受光素子ラインごとにずれて配置された前記受光素子ラインの前記第１方向の端部と、前記焦点検出領域ごとに読み出しを開始する前記受光素子ラインの端部が異なる場合は、前記第１方向の端部を異ならせて読み出す撮像素子。
11. 請求項１から１０のいずれか一項に記載の撮像素子において、
    前記受光素子ラインは、前記第２方向に互いに等間隔で配置されている撮像素子。
12. 請求項１から１１のいずれか一項に記載の撮像素子と、
    前記出力部から出力された信号に基づいて、デフォーカス量を演算する演算部と、
    を備える焦点検出装置。
13. 請求項１２に記載の焦点検出装置において、
    前記焦点検出領域が配置される領域の外に配置される前記受光素子ラインを記憶する記憶部を備える焦点検出装置。
14. 請求項１３に記載の焦点検出装置において、
    前記演算部は、前記記憶部に記憶された前記受光素子ラインの信号をデフォーカス量の演算に用いない焦点検出装置。
15. 請求項１３に記載の焦点検出装置において、
    前記撮像素子は、前記記憶部に記憶された前記受光素子ラインから信号を出力しない焦点検出装置。
16. 請求項１２から１５のいずれか一項に記載の焦点検出装置を有するカメラボディ。
17. 請求項１６に記載のカメラボディと、
    前記デフォーカス量を算出する像を形成する光学系とを有するカメラシステム。

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