WO2023062873A1

WO2023062873A1 - 撮像装置、および電子機器

Info

Publication number: WO2023062873A1
Application number: PCT/JP2022/024300
Authority: WO
Inventors: 謙吾梅田; 晴久永野川; 知明橋本; 之康立澤
Original assignee: ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
Priority date: 2021-10-13
Filing date: 2022-06-17
Publication date: 2023-04-20

Abstract

［解決手段］本開示によれば、複数の画素ユニットを備える撮像装置であって、画素ユニットは、複数の光電変換素子と、画素ユニット内の光電変換素子で光電変換された電荷を出力するフローティングディフュージョンと、光電変換素子で光電変換された電荷に応じた信号をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換部と、を有し、複数の光電変換素子により光電変換された電荷を異なる期間にフローティングディフュージョンに転送し、異なる期間に応じて、アナログデジタル変換部による変換期間を異ならせる第１モードと、複数の光電変換素子のうちの少なくとも２つにより生成された電荷をフローティングディフュージョンに転送し、アナログデジタル変換部により同時に変換する第２モードと、を有する、撮像装置が提供される。

Description

撮像装置、および電子機器

　本開示は、撮像装置、および電子機器に関する。

　画素ごとにＡＤ変換を行う画素ＡＤ方式の撮像装置が知られている。しかし、画素ごとにＡＤ変換部を設けるため、画素サイズが大きくなってしまい画素の微細化が困難になる。そこで、複数の画素でＡＤ変換部を共有するエリア毎にＡＤ変換を行う撮像装置の開発が進められている。

国際公開２０１７／１１９２２０号

　一方で、共有するエリア毎にＡＤ変換を行う撮像装置では、画素ごとの読み出し時間がずれることにより、画像の歪が発生する。

　そこで、本開示では、画素サイズの大型化を抑制しつつ、画像の歪を抑制可能な撮像装置、および電子機器を提供する。

　上記の課題を解決するために、本開示によれば、複数の画素ユニットを備える撮像装置であって、
　前記画素ユニットは、
　複数の光電変換素子と、
　前記画素ユニット内の前記光電変換素子で光電変換された電荷を出力するフローティングディフュージョンと、
　前記光電変換素子で光電変換された電荷に応じた信号をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換部と、を有し、
　前記複数の光電変換素子により光電変換された電荷を異なる期間に前記フローティングディフュージョンに転送し、前記異なる期間に応じて、前記アナログデジタル変換部による変換期間を異ならせる第１モードと、
　前記複数の光電変換素子のうちの少なくとも２つにより生成された電荷を前記フローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により同時に変換する第２モードと、を有する、撮像装置が提供される。

　前記複数の光電変換素子のそれぞれは、第１トランジスタを介して前記フローティングディフュージョンに接続され、
　前記第１トランジスタを接続状態又は非接続状態にする第１制御信号を供給する、垂直駆動部を、更に備えてもよい。

　前記複数の光電変換素子のそれぞれには、第２トランジスタを介して所定の電位が供給され、
　前記垂直駆動部は、前記第２トランジスタを接続状態又は非接続状態にする２制御信号を供給する、垂直駆動部を、更に備えてもよい。

　前記垂直駆動部は、モード設定信号に応じて、前記第１制御信号、及び前記第２制御信号を変更してもよい。

　前記複数の光電変換素子のそれぞれは、同一の波長帯域の光を受光してもよい。

　前記複数の光電変換素子の少なくとも２つの光電変換素子のそれぞれは、異なる色のカラーフィルタを介して、光を受光してもよい。

　前記複数の光電変換素子の少なくとも一つは、遮光部材によって受光部の一部が遮光された画素として構成されてもよい。

　前記複数の光電変換素子のそれぞれは、それぞれに対応する位置に配置されたレンズを介して光を受光してもよい。

　前記複数の光電変換素子の少なくとも２つの光電変換素子は、前記少なくとも２つの光電変換素子に対応する位置に配置された一つのレンズを介して光を受光してもよい。

　前記複数の光電変換素子は、シリコンにより形成された第１光電変換素子と、非シリコンにより形成された第２光電変換素子と、を有してもよい。

　前記第１光電変換素子と、前記第２光電変換素子は積層され、前記第１光電変換素子は、前記第２光電変換素子を透過した光を受光してもよい。

　前記積層された前記第１光電変換素子と、前記第２光電変換素子とに対応する位置に配置されたレンズを透過した光を受光してもよい。

　前記垂直駆動部は、前記第１モードでは、前記複数の光電変換素子のそれぞれに接続される前記第２トランジスタを時系列に非接続状態から接続状態に制御してもよい。

　前記垂直駆動部は、前記第２モードでは、前記複数の光電変換素子のそれぞれに接続される前記第２トランジスタを同時に非接続状態から接続状態に制御してもよい。

　前記画素ユニット内の前記複数の光電変換素子は、緑色フィルタを介して受光する少なくとも２つ以上の光電変換素子と、赤色フィルタを介して受光する光電変換素子と、青色フィルタを介して光を受光する光電変換素子を有し、
　前記複数の光電変換素子により生成された電荷をそれぞれ異なる期間に前記フローティングディフュージョンに転送し、前記異なる期間に応じて、前記アナログデジタル変換部による変換期間を異ならせるモードと、
　前記赤色フィルタ又は青色フィルタを介して受光した光電変換素子により生成された電荷を前記フローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により変換する第１期間と、前記緑色フィルタを介して受光する少なくとも２つ以上の光電変換素子により生成された電荷を前記フローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により同時に変換する前記第１期間と異なる第２期間とを有するモードと、を有してもよい。

　前記画素ユニット内の前記複数の光電変換素子のうち、少なくとも２つの光電変換素子に対応する位置に配置された一つのレンズを介して光を受光し、
　前記２つの光電変換素子により生成された電荷をそれぞれ異なる期間に前記フローティングディフュージョンに転送し、前記異なる期間に応じて、前記アナログデジタル変換部による変換期間を異ならせるモードと、
　前記２つの光電変換素子により生成された電荷を前記フローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により同時に変換するモードと、を有してもよい。

　前記画素ユニット内の前記複数の光電変換素子のうち、少なくとも４つの光電変換素子に対応する位置に配置された一つのレンズを介して光を受光し、
　前記４つの光電変換素子により生成された電荷をそれぞれ異なる期間に前記フローティングディフュージョンに転送し、前記異なる期間に応じて、前記アナログデジタル変換部による変換期間を異ならせるモードと、
　前記４つの光電変換素子の内の２つの光電変換素子により生成された電荷を前記フローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により同時に変換するモードと、
　前記４つの光電変換素子により生成された電荷を前記フローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により同時に変換するモードと、を有してもよい。

　前記画素ユニット内の前記複数の光電変換素子のうち少なくとも一つは、遮光部材によって受光部の一部が遮光された画素として構成され、
　前記複数の光電変換素子により生成された電荷をそれぞれ異なる期間に前記フローティングディフュージョンに転送し、前記異なる期間に応じて、前記アナログデジタル変換部による変換期間を異ならせるモードと、
　前記所定の絞りを介して光を受光した光電変換素子により生成された電荷を前記フローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により変換した後に、前記複数の光電変換素子の内の前記絞りを介して光を受光した光電変換素子と異なる光電変換素子により生成された電荷を前記フローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により同時に変換するモードと、を有してもよい。

　前記画素ユニット内の前記複数の光電変換素子のうち、少なくとも２つの光電変換素子により生成された電荷をそれぞれ異なる期間に前記フローティングディフュージョンに転送し、前記異なる期間に応じて、前記アナログデジタル変換部による変換期間を異ならせるモードと、
　前記複数の光電変換素子の内の１つの光電変換素子により生成された電荷を前記フローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により変換した後に、前記複数の光電変換素子の内の２つの光電変換素子により生成された電荷をフローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により同時に変換するモードと、を有してもよい。

　上記の課題を解決するために、本開示によれば、
　第１の画素ユニットと第２の画素ユニットとがそれぞれ複数配置され、
　第１の画素ユニットに供給される第１制御信号と、第２の画素ユニットに供給される第１制御信号はそれぞれ垂直駆動部に接続され、
　前記垂直駆動部は前記第１の画素ユニットに供給される第１制御信号と、前記第２の画素ユニットに供給される第１制御信号をモード設定信号に応じて変更する、撮像装置が提供される。

　上記の課題を解決するために、本開示によれば、
　前記撮像装置と、
　前記撮像装置を用いて生成された画像データに応じて、前記モード設定信号を生成する制御部と、を備える電子機器が提供される。

　前記制御部は、前記画像データに基づく被写体の明るさの度合いと、前記被写体の動きの度合いと、に基づき、前記モード設定信号を生成してもよい。

　前記制御部は、前記被写体の動きの度合いと、に基づき、前記モード設定信号を生成してもよい。

　上記の課題を解決するために、本開示によれば、複数の像面位相差画素をそれぞれ有する複数の画素グループで構成される画素アレイ部と、
　前記複数の画素グループ毎でレンズを介して被写体を撮像するタイミングを異ならせる制御を行う制御部と、を備え、
　前記レンズの位置が固定される固定モードと、
　前記異なるタイミング毎に前記レンズの位置が異なる移動モードと、の少なくとも一方
　を有する、電子機器が提供される。

　前記複数の位相差画素の画像信号に基づき、位相差情報を生成する位相差検出部と、
　前記位相差情報を用いて、次フレーム、又は次サブフレームの前記レンズの位置を推論する推論部と、
　を更に備えてもよい。

　前記固定モードでは、
　前記位相差検出部は、前記複数の画素グループ毎にえられた前記複数の位相差画素の画像信号に基づき、時系列な位相差情報を生成し、
　前記推論部は、前記時系列な位相差情報を用いて、次フレームの前記レンズの位置を推論してもよい。

　前記制御部は、次フレームの撮影開始時に基づき、前記推論部が推論した前記レンズの位置に前記レンズを移動させてもよい。

　前記移動モードにおいて、
　前記制御部は、前記複数の画素グループ毎にえられた撮像画像を表示部に表示させてもよい。

　前記表示部に表示される画像を選択する指示信号を入力する入力部を更に備え、
　前記制御部は、前記指示信号に基づき、前記複数の画素グループ毎にえられた撮像画像を選択してもよい。

　前記制御部は、前記指示信号に基づき、前記複数の画素グループ毎にえられた撮像画像のうちから選択された撮像画像のみを記憶部に記憶させてもよい。

　画素アレイ部は、矩形状の領域に分けられ、前記複数の像面位相差画素を含む画素が行列状に配置されており、
　前記制御部は、前記矩形状の領域毎に領域内の画素から所定の順番に画像信号を並列に読み出してもよい。

　前記移動モードにおいて、
　前記矩形状の領域毎に複数の像面位相差画素が含まれ、
　前記矩形状の領域毎に所定の順番で読み出された画像信号に基づき、位相差情報を生成する位相差検出部と、　
　前記位相差情報を用いて、前記所定の順番に応じてレンズの位置を推論することが可能である推論部と、
　を更に備えてもよい。

　上記の課題を解決するために、本開示によれば、
　画素アレイ部は、前記複数の像面位相差画素を含む画素が行列状に配置されており、
　前記画素アレイ部は矩形状の領域に分けられ、前記矩形状の領域毎に領域内の画素から所定の順番に画像信号を並列に読み出す制御部と、
　を備える電子機器が提供させてもよい。

　前記画素アレイ部は、複数の画素ユニットで構成され、
　前記画素ユニットは、
　複数の光電変換素子と、
　前記画素ユニット内の前記光電変換素子で光電変換された電荷を出力するフローティングディフュージョンと、
　前記光電変換素子で光電変換された電荷に応じた信号をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換部と、を有してもよい。

　前記複数の光電変換素子により光電変換された電荷を異なる期間に前記フローティングディフュージョンに転送し、前記異なる期間に応じて、前記アナログデジタル変換部による変換期間を異ならせる第１モードと、
　前記複数の光電変換素子のうちの少なくとも２つにより生成された電荷を前記フローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により同時に変換する第２モードと、を有してもよい。

　前記画素アレイ部は、複数の画素ユニットで構成され、
　前記画素ユニットは、前記複数の画素グループにそれぞれ属する複数の光電変換素子と、
　前記画素ユニット内の前記光電変換素子で光電変換された電荷を出力するフローティングディフュージョンと、
　前記光電変換素子で光電変換された電荷に応じた信号をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換部と、を有し、
　前記複数の光電変換素子により光電変換された電荷を異なる期間に前記フローティングディフュージョンに転送し、前記異なる期間に応じて、前記アナログデジタル変換部による変換期間を異ならせる第１モードと、
　前記複数の光電変換素子のうちの少なくとも２つにより生成された電荷を前記フローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により同時に変換する第２モードと、を有してもよい。

　前記画素アレイ部は、複数の画素ユニットで構成され、
　前記画素ユニットは、前記複数の画素グループにそれぞれ属する複数の光電変換素子と、
　前記画素ユニット内の前記光電変換素子で光電変換された電荷を出力するフローティングディフュージョンと、
　前記光電変換素子で光電変換された電荷に応じた信号をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換部と、を有し、
　前記画素ユニット内の前記複数の光電変換素子のうち、少なくとも２つの光電変換素子に対応する位置に配置された一つのオンチップレンズを介して光を受光し、
　前記２つの光電変換素子により生成された電荷をそれぞれ異なる期間に前記フローティングディフュージョンに転送し、前記異なる期間に応じて、前記アナログデジタル変換部による変換期間を異ならせるモードと、
　前記２つの光電変換素子により生成された電荷を前記フローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により同時に変換するモードと、を有してもよい。

　前記画素アレイ部は、複数の画素ユニットで構成され、
　前記画素ユニットは、前記複数の画素グループにそれぞれ属する複数の光電変換素子と、
　前記画素ユニット内の前記光電変換素子で光電変換された電荷を出力するフローティングディフュージョンと、
　前記光電変換素子で光電変換された電荷に応じた信号をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換部と、を有し、
　前記画素ユニット内の前記複数の光電変換素子のうち、少なくとも４つの光電変換素子に対応する位置に配置された一つのオンチップレンズを介して光を受光し、
　前記４つの光電変換素子により生成された電荷をそれぞれ異なる期間に前記フローティングディフュージョンに転送し、前記異なる期間に応じて、前記アナログデジタル変換部による変換期間を異ならせるモードと、
　前記４つの光電変換素子の内の２つの光電変換素子により生成された電荷を前記フローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により同時に変換するモードと、
　前記４つの光電変換素子により生成された電荷を前記フローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により同時に変換するモードと、を有してもよい。

　前記画素アレイ部は、複数の画素ユニットで構成され、
　前記画素ユニットは、前記複数の画素グループにそれぞれ属する複数の光電変換素子と、
　前記画素ユニット内の前記光電変換素子で光電変換された電荷を出力するフローティングディフュージョンと、
　前記光電変換素子で光電変換された電荷に応じた信号をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換部と、を有し、
　前記画素ユニット内の前記複数の光電変換素子のうち少なくとも一つは、遮光部材によって受光部の一部が遮光された画素として構成され、
　前記複数の光電変換素子により生成された電荷をそれぞれ異なる期間に前記フローティングディフュージョンに転送し、前記異なる期間に応じて、前記アナログデジタル変換部による変換期間を異ならせるモードと、
　前記所定の絞りを介して光を受光した光電変換素子により生成された電荷を前記フローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により変換した後に、前記複数の光電変換素子の内の前記絞りを介して光を受光した光電変換素子と異なる光電変換素子により生成された電荷を前記フローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により同時に変換するモードと、を有してもよい。

　上記の課題を解決するために、本開示によれば、
　複数の像面位相差画素をそれぞれ有する複数の画素グループで構成される画素アレイ部と、
　前記複数の画素グループ毎でレンズを介して被写体を撮像するタイミングを異ならせる制御を行う制御部と、
　前記複数の画素グループ毎にえられた前記複数の位相差画素の画像信号に基づき、時系列な位相差情報を生成する位相差検出部と、
　前記時系列な位相差情報を用いて、次フレームの前記レンズの位置を推論する推論部と、
　を備える電子機器が提供される。

　上記の課題を解決するために、本開示によれば、
　複数の像面位相差画素をそれぞれ有する複数の画素グループで構成される画素アレイ部と、
　前記複数の画素グループ毎でレンズを介して被写体を撮像するタイミングを異ならせる制御を行う制御部と、を備え、
　前記制御部は、前記複数の画素グループ毎で前記レンズの位置を変更する電子機器が提供される。

電子機器の一例の構成を示すブロック図。撮像装置の構成例を示す図。水平制御部の構成例を示す図。画素ユニットの構成例を示すブロック図。ユニットの回路構成例を示すブロック図。１画素に対して１つのオンチップレンズを配置したユニットの構成例を示す図。像面位相画素にオンチップレンズを配置したユニットの構成例を示す図。４画素に対して１つのオンチップレンズ２を配置したユニットの構成例を示す図。２画素に対して１つのオンチップレンズを配置したユニットの構成例を示す図。ベイヤー配列のカラーフィルタを配置したユニットの構成例を示す図。像面位相画素を含むベイヤー配列のユニットの構成例を示す図。位相方向が異なる像面位相画素を含むベイヤー配列のユニットの構成例を示す図。モード１の制御例を示すタイムチャート。モード２の制御例を示すタイムチャート。モード１とモード２の制御例を示すフローチャート。低歪みモードを有する制御例を示すフローチャート。ベイヤー配列の低歪みモードを有する制御例を示すフローチャート。一つのオンチップレンズを配置したユニットを用いた制御例を示すフローチャート。像面位相差画素を配置したユニットを用いた制御例を示すフローチャート。ＨＤＲモード有する制御例を示すフローチャート。第２実施形態に係る画素ユニットの構成例を示すブロック図。図２１Ａに係る画素ユニットの別の構成例を示すブロック図。図６で示すユニットの組合わせ例を示す図。ユニット（図７）とユニット（図６）との組合せの例を示す図。ユニット（図８）とユニット（図６）との組合せの例を示す図。ユニット（図９）とユニット（図６）との組合せの例を示す図。図８で示すユニットの組合わせ例を示す図。図１０で示すユニットの組合わせ例を示す図。ユニット（図７）とユニット（図１０）との組合せの例を示す図。モードｎの制御例を示すタイムチャート。モードｍの制御例を示すタイムチャート。第３実施形態に係る画素ユニットの構成例を示すブロック図。第３実施形態に係るユニットの配置例を示すブロック図。第３実施形態に係るユニットを用いた制御例を示すフローチャート。ユニット（図８）が配置された画素アレイ部の例を示す図。モード２（ＡＦモード２）、モード３（ＡＦモード３）、モード４（ＧＳモード）のタイムチャ－ト。制御部の構成例と画素アレイ部の構成例を示す図。被写体の輝度が明時であり、動きの度合いが高い場合のモード決定例を示す表。被写体の輝度が暗時であり、動きの度合いが高い場合のモード決定例を示す表。被写体の輝度が明時であり、動きの度合いが低い場合のモード決定例を示す表。被写体の輝度が暗時であり、動きの度合いが低い場合のモード決定例を示す表。第５実施形態に係る電子機器の一例の構成を示すブロック図。第５実施形態に係る画素アレイでの撮像例を示す図。第３モードでの電子機器の駆動例を示す図。第４モードでの電子機器の駆動例を示す図。クラスタ読み出しの動作例を示す図。画素回路内の像面位相画素の配置例を示す図。第５モードでの電子機器１の駆動例を示す図。比較例の撮像動作例を示す図。車両制御システムの概略的な構成の一例を示すブロック図。車外情報検出部及び撮像部の設置位置の一例を示す説明図。

　以下、図面を参照して、撮像装置、および電子機器の実施形態について説明する。以下では、撮像装置、および電子機器の主要な構成部分を中心に説明するが撮像装置、および電子機器には、図示又は説明されていない構成部分や機能が存在しうる。以下の説明は、図示又は説明されていない構成部分や機能を除外するものではない。

（第１実施形態）
　図１は、各実施形態に共通して適用可能な電子機器１の一例の構成を示すブロック図である。図１において、電子機器１は、光学系２と、制御部３と、撮像装置４と、画像処理部５と、メモリ６と、記憶部７と、表示部８０と、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）部９と、入力デバイス１２と、を備える。

　ここで、電子機器１としては、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、撮像機能付きの携帯電話やスマートフォンなどを適用することができる。また、電子機器１として、監視カメラや車載用カメラ、医療用のカメラなどを適用することも可能である。

　撮像装置４は、例えば行列状の配列で配置される複数の光電変換素子を含む。光電変換素子は、受光した光を光電変換にて電荷に変換する。撮像装置４の詳細は後述する。

　光学系２は、１または複数枚のレンズの組み合わせによる主レンズと、主レンズを駆動するための機構と、を含み、被写体からの像光（入射光）を、主レンズを介して撮像装置４の受光面上に結像させる。また、光学系２は、制御信号に従いフォーカスを調整するオートフォーカス機構や、制御信号に従いズーム率を変更するズーム機構を備える。また、電子機器１は、光学系２を着脱可能とし、他の光学系２と交換できるようにしてもよい。さらに、撮像装置４のオンチップレンズが光学系２に含まれる場合がある。

　画像処理部５は、撮像装置４から出力された画像データに対して所定の画像処理を実行する。例えば、画像処理部５は、フレームメモリなどによるメモリ６が接続され、撮像装置４から出力された画像データをメモリ６に書き込む。画像処理部５は、メモリ６に書き込まれた画像データに対して所定の画像処理を実行し、画像処理された画像データを再びメモリ６に書き込む。

　記憶部７は、例えばフラッシュメモリやハードディスクドライブなどの不揮発性のメモリであって、画像処理部５から出力された画像データを不揮発に記憶する。表示部８０は、例えばＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ　　Ｃｒｙｓｔａｌ　　Ｄｉｓｐｌａｙ）といった表示デバイスと、当該表示デバイスを駆動する駆動回路と、を含み、画像処理部５が出力された画像データに基づく画像を表示することができる。Ｉ／Ｆ部９は、画像処理部５から出力された画像データを外部に送信するためのインターフェイスである。Ｉ／Ｆ部９としては、例えばＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　　Ｓｅｒｉａｌ　　Ｂｕｓ）を適用することができる。これに限らず、Ｉ／Ｆ部９は、有線通信または無線通信によりネットワークに接続可能なインターフェイスであってもよい。

　入力デバイス１２は、ユーザ入力を受け付けるための操作子などを含む。電子機器１が例えばデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、撮像機能付きの携帯電話やスマートフォンであれば、入力デバイス１２は、撮像装置４による撮像を指示するためのシャッタボタン、あるいは、シャッタボタンの機能を実現するための操作子を含むことができる。

　制御部３は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　　Ｕｎｉｔ）などのプロセッサと、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　　Ｏｎｌｙ　　Ｍｅｍｏｒｙ）およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　　Ａｃｃｅｓｓ　　Ｍｅｍｏｒｙ）を含み、ＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従い、ＲＡＭをワークメモリとして用いて、この電子機器１の全体の動作を制御する。例えば、制御部３は、入力デバイス１２に受け付けられたユーザ入力に応じて、電子機器１の動作を制御することができる。また、制御部３は、画像処理部５の画像処理結果に基づき、光学系２におけるオートフォーカス機構を制御することができる。また、制御部３は、撮像装置４から出力された画像データに基づき、撮像装置４の駆動モードを設定することが可能である。なお、本実施形態では駆動モードを単にモードと称する場合がある。

　図２は、本技術の実施の形態における撮像装置４の構成例を示す図である。この撮像装置４は、画素アレイ部１０と、時刻コード生成部２０と、参照信号生成部３０と、垂直駆動部４０、水平制御部５０とを備える。

　画素アレイ部１０は、複数の画素ユニット１００が配置されて、画像信号を生成する。この画素アレイ部１０は、２次元行列状に配置されて画像信号を生成する画素ユニット１００と画素列の間に配置される複数の時刻コード転送部４００とにより構成される。画素ユニット１００は、複数の画素１４０（後述する図４参照）を有する。さらに、複数の画素１４０は、２次元行列状に配置される。画素ユニット１００は、光電変換を行ってアナログ画像信号を生成し、このアナログ画像信号に対してアナログデジタル変換を行うものである。その後、画素ユニット１００は、アナログデジタル変換の結果として後述する時刻コードを出力する。時刻コード転送部４００は、この時刻コードを転送する。信号線１０１は、画素ユニット１００と時刻コード転送部４００とを接続する信号線である。画素ユニット１００の詳細については、後述する。

　時刻コード生成部２０は、時刻コードを生成し、時刻コード転送部４００に対して出力する。ここで、時刻コードとは、画素ユニット１００におけるアナログデジタル変換の開始からの経過時間を示す符号である。この時刻コードは、変換後のデジタルの画像信号のビット数に等しいサイズであり、例えば、グレイコードを使用することが可能である。時刻コードは、信号線２１を介して時刻コード転送部４００に対して出力される。

　参照信号生成部３０は、参照信号を生成し、画素ユニット１００に対して出力する。この参照信号は、画素ユニット１００におけるアナログデジタル変換の基準となる信号であり、例えば、電圧がランプ状に低下する信号を使用することができる。この参照信号は、信号線３１を介して出力される。また、時刻コード生成部２０による時刻コードの生成および出力は、参照信号生成部３０による参照信号の生成および出力と同期して実行される。これにより、時刻コード生成部２０および参照信号生成部３０から出力された時刻コードおよび参照信号は１対１に対応し、時刻コードから参照信号の電圧を取得することができる。後述する時刻コード復号部５２は、時刻コードから参照信号の電圧を取得することにより復号を行う。　

　垂直駆動部４０は、画素ユニット１００の制御信号等を生成して出力する。この制御信号は、信号線４１を介して画素ユニット１００に出力する。また、垂直駆動部４０は、制御部３から供給される駆動モードにより制御信号を変更する。

　水平制御部５０は、時刻コード転送部４００により転送された時刻コードを処理する。時刻コードは、信号線１１を介して水平制御部５０に入力される。

　図３は、本技術の実施の形態における水平制御部５０の構成例を示す図である。この水平制御部５０は、時刻コード復号部５２と、カラム信号処理部５３と、クロック信号生成部５４とを備える。　

　時刻コード復号部５２は、時刻コードを復号する。この復号により、アナログデジタル変換の結果であるデジタルの画像信号が生成される。この時刻コード復号部５２は、水平制御部５０に複数配置されており、画素アレイ部１０に配置された時刻コード転送部４００と１対１に対応している。これらの時刻コード復号部５２には、対応する時刻コード転送部４００から同時に時刻コードが入力される。この入力された時刻コードの復号は、これらの時刻コード復号部５２により、同時並行して行われる。その後、復号された複数のデジタルの画像信号は、カラム信号処理部５３に入力される。　

　カラム信号処理部５３は、時刻コード復号部５２により出力されたデジタルの画像信号を処理する。この処理として、相関二重サンプリング（Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ　Ｄｏｕｂｌｅ　Ｓａｍｐｌｉｎｇ：ＣＤＳ）を行うことが可能である。また、カラム信号処理部５３は、処理されたデジタルの画像信号に対して水平転送を行う。これは、複数の時刻コード復号部５２により同時に入力された複数のデジタルの画像信号に対応する処理済みの画像信号を順に転送して出力する。カラム信号処理部５３から出力された画像信号は、撮像装置４の出力画像信号に該当する。　

　図４は、画素ユニット１００の構成例を示すブロック図である。図４に示すように、画素ユニット１００は、ＡＤ変換部１９０と、ユニット２００とを有する。ＡＤ変換部１９０は、ユニット２００により生成されたアナログ画像信号をアナログデジタル変換する。このアナログデジタル変換部（ＡＤ変換部）１９０は、比較部１５０と、比較出力処理部１６０と、変換結果保持部１７０とを備える。

　ユニット２００は、複数の画素１４０と、複数の画素１４０に接続されるフローティングディフュージョン（浮遊拡散層）ＦＤとを有する。例えば、アナログデジタル変換部１９０とユニット２００とは積層され、構成される。フローティングディフュージョンＦＤには、複数の画素１４０から出力された複数のアナログ画像信号のうちの１つ、又は複数のアナログ画像信号の加算値に応じた電荷が蓄積される。すなわち、フローティングディフュージョンＦＤの電圧は、複数のアナログ画像信号のうちの１つ、又は複数のアナログ画像信号の加算値に対応する。このため、以後の説明では、フローティングディフュージョンＦＤの電圧をアナログ画像信号と称する場合がある。なお、本実施形態に係るフローティングディフュージョン（浮遊拡散層）ＦＤが畜電部に対応する。

　アナログデジタル変換部１９０は、複数の画素１４０等により生成されたアナログ画像信号をアナログデジタル変換する。このアナログデジタル変換部１９０は、比較部１５０と、比較出力処理部１６０と、変換結果保持部１７０とを備える。アナログデジタル変換部１９０は、画素アレイ部１０内に構成されるため、より高速にフローティングディフュージョンＦＤの電圧をＡＤ変換することが可能となる。また、ユニット２００に対して一つのアナログデジタル変換部１９０が構成されるので、画素１４０ごとに構成される場合よりも、画素アレイ部１０の容積をより小さくすることが可能となる。

　比較部１５０は、参照信号生成部３０により生成された参照信号ＲＡＭＰとフローティングディフュージョンＦＤの電圧とを比較する。比較結果は、比較出力処理部１６０に対して出力される。すなわち、この比較部１５０は、画素１４０等から出力された複数のアナログ画像信号のうちの１つ、又は複数のアナログ画像信号の加算値と参照信号との比較を行う。この比較結果は電気信号として出力される。例えば、アナログ画像信号の電圧が参照信号の電圧より小さい時値「１」、アナログ画像信号の電圧が参照信号の電圧より大きい時値「０」の信号を出力する。

　比較出力処理部１６０は、比較部１５０により出力された比較結果を処理し、処理済みの比較結果を変換結果保持部１７０に対して出力する。処理済みの比較結果は、変換結果保持部１７０に対して出力される。この処理として、例えば、レベル変換や波形の整形を行うことができる。　

　変換結果保持部１７０は、比較出力処理部１６０により出力された処理済みの比較結果に基づいて時刻コード転送部４００から出力された時刻コードをアナログデジタル変換の結果として保持する。この変換結果保持部１７０は、比較結果が、例えば、値「１」から「０」に変化した際に、時刻コード転送部４００から出力された時刻コードを保持する。この際の時刻コードは、時刻コード生成部２０により生成されて時刻コード転送部４００により画素１４０に転送された時刻コードである。その後、変換結果保持部１７０は、垂直駆動部４０の制御により、保持した時刻コードを時刻コード転送部４００に対して出力する。時刻コード転送部４００は、この出力された時刻コードを水平制御部５０の時刻コード復号部５２に転送する。　

　変換結果保持部１７０は、参照信号ＲＡＭＰとして高い電圧から低い電圧までランプ状に変化する信号を使用し、この参照信号ＲＡＭＰの電圧がアナログ画像信号の電圧より高い状態から低い状態に移行した際の時刻コードを保持する。すなわち、アナログ画像信号と参照信号とが略等しくなった際の時刻コードが変換結果保持部１７０に保持される。保持された時刻コードは、時刻コード復号部５２（図３参照）において対応する時刻における参照信号の電圧を表すデジタルの信号に変換される。これにより、画素１４０等により生成されたアナログ画像信号のアナログデジタル変換を行うことができる。

　図５は、ユニット２００の回路構成例を示すブロック図である。図４を参照しつつ、図５を用いてユニット２００の回路構成例を説明する。図５に示すように、ユニット２００は、複数の画素１４０が、ノードｎｆに接続される。すなわち、ユニット２００は、複数の光電変換素子ＰＤ＿Ａ、ＰＤ＿Ｂ、ＰＤ＿Ｃ、ＰＤ＿Ｄと、複数のオーバーフローゲートトランジスタＴＲ１と、複数の電荷転送トランジスタＴＲ２と、フローティングディフュージョンＦＤ（図中ではコンデンサの記号で示す）とを有する。オーバーフローゲートトランジスタＴＲ１、電荷転送トランジスタＴＲ２は例えばＮチャンネルＭＯＳトランジスタである。以下の説明では、複数の光電変換素子ＰＤ＿Ａ、ＰＤ＿Ｂ、ＰＤ＿Ｃ、ＰＤ＿Ｄを有する画素１４０をそれぞれ、Ｐｉｘｅｌ　Ａ、Ｐｉｘｅｌ　Ｂ、Ｐｉｘｅｌ　Ｃ、Ｐｉｘｅｌ　Ｄ（後述の図１３参照）と記す場合がある。なお、本実施形態に係るオーバーフローゲートトランジスタＴＲ１が第１トランジスタに対応し、本実施形態に係る電荷転送トランジスタＴＲ２が第２トランジスタに対応する。

　ここでは、光電変換素子ＰＤ＿Ａを有する画素１４０について説明するが、他の画素１４０も同等の構成を有する。より具体的には、オーバーフローゲートトランジスタＴＲ１のドレインは電源電圧ＶＯＦＧが印可され、ソースは光電変換素子ＰＤ＿Ａのカソードに接続される。光電変換素子ＰＤ＿Ａのアノードは接地される。また、電荷転送トランジスタＴＲ２のソースは、光電変換素子ＰＤ＿Ａのカソードに接続され、ドレインは、ノードｎｆに接続される。ノードｎｆには、フローティングディフュージョンＦＤの一端が接続される。また、フローティングディフュージョンＦＤの他端は、接地される。さらにまた、ノードｎｆは、比較部１５０の反転端子に接続される。この比較部１５０の非反転端子には、参照信号ＲＡＭＰが入力される。

　オーバーフローゲートトランジスタＴＲ１のゲートには信号線Ｏｆｇａが接続され、制御信号ＯＦＧ＿Ａが供給される。制御信号ＯＦＧ＿Ａがハイレベルであるときに、オーバーフローゲートトランジスタＴＲ１は導通状態となり、ロウレベルであるときに非導通状態となる。

　また電荷転送トランジスタＴＲ２のゲートには信号線Ｔｒｇａが接続され、制御信号ＴＲＧ＿Ａが供給される。、制御信号ＴＲＧ＿Ａがハイレベルであるときに、電荷転送トランジスタＴＲ２は導通状態となり、ロウレベルであるときに非導通状態となる。

　光電変換素子ＰＤ＿Ａは、照射された光量に応じた電荷を生成し、生成した電荷を保持する。光電変換素子ＰＤ＿Ａには、例えばフォトダイオードを使用することができる。

　オーバーフローゲートトランジスタＴＲ１は、光電変換素子ＰＤ＿Ａで過剰に生成された電荷を排出する。また、このオーバーフローゲートトランジスタＴＲ１は、導通状態のときに、光電変換素子ＰＤ＿Ａに蓄積された電荷の排出を行う。

　電荷転送トランジスタＴＲ２は、光電変換素子ＰＤ＿Ａにより生成された電荷をフローティングディフュージョンＦＤに転送する。すなわち、この電荷転送トランジスタＴＲ２は光電変換素子ＰＤ＿ＡとフローティングディフュージョンＦＤとの間を導通させることにより電荷の転送を行う。

　上述のように、このフローティングディフュージョンＦＤに保持された電荷に応じた信号は、光電変換素子ＰＤ＿Ａにより生成されたアナログ画像信号に該当し、比較部１５０に出力される。このように、画素１４０には、複数の信号線（Ｏｆｇａ、Ｔｒｇａ）が接続され、制御信号ＯＦＧ＿Ａ、ＴＲＧ＿Ａが供給される。上述のように、他の画素１４０も同等の構成を有する。すなわち、他の画素１４０のそれぞれにも、複数の信号線（Ｏｆｇ、Ｔｒｇ）が接続され、制御信号ＯＦＧ＿Ｂ、ＴＲＧ＿Ｂ、ＯＦＧ＿Ｃ、ＴＲＧ＿Ｃ、ＯＦＧ＿Ｄ、ＴＲＧ＿Ｄが供給される。なお、本実施形態に係る画素ユニット１００は、画素１４０が４つであるがこれに限定されない。例えば、後述するように、画素１４０の数は、８でもよい。さらに、画素１４０の数は、１６、３２等でもよい。

　図６乃至図１２を用いてユニット２００の構成例を説明する。ユニット２００には、各種のオンチップレンズ、フィルタ等を配置することが可能である。なお、本実施形態に係るフィルタはカラーフィルタの例で説明するがこれに限定されず、偏向フィルタなどを配置してもよい。

　図６は、１画素１４０に対して１つのオンチップレンズ３００を配置したユニット２００ａの構成例を示す図である。図６に示すように、ユニット２００ａでは、画素１４０毎に、一つのオンチップレンズ３００が設けられている。オンチップレンズ３００により画素１４０の光電変換素子の光電変換部に光学系２（図１参照）を介して入射した光を集光することが可能である。

　図７は、３画素１４０及び像面位相画素１０ａのそれぞれにオンチップレンズ３００を配置したユニット２００ｂの構成例を示す図である。図７に示すように、ユニット２００ｂでは、画素１４０及び像面位相画素（ＺＡＦ画素）１０ａ毎に、一つのオンチップレンズ３００が設けられている。像面位相画素１０ａは、例えば受光部にスリット状の絞りを配置しており、入射光の透過する範囲が制限される。すなわち、像面位相画素１０ａは、遮光部材によって受光部の一部が遮光された画素として構成される。

　オンチップレンズ３００により画素１４０における光電変換素子の光電変換部に集光することが可能である。また、像面位画素１０ａにより、電子機器１の像面位相情報を得ることが可能であり、電子機器１のオートフォーカスが可能となる。

　図８は、４画素１４０に対して１つのオンチップレンズ３０２を配置したユニット２００ｃの構成例を示す図である。図８に示すように、ユニット２００ｃでは、４つの画素１４０に、一つのオンチップレンズ３０２が設けられている。オンチップレンズ３０２により４つの画素１４０の光電変換素子の光電変換部に集光することが可能である。ユニット２００ｃでは、縦２画素ずつ同時に画素信号を加算することにより、位相情報を得ることも可能である。同様に、ユニット２００ｃでは、横２画素ずつ同時に画素信号を加算することにより、像面位相情報を得ることも可能である。例えば像面位相画素１４０ａ（図７参照）の像面位相情報は、明時により精度が高く、ユニット２００ｃの像面位相情報は、暗時により精度が高くなる。

　図９は、２画素１４０に対して１つのオンチップレンズ３０４を配置したユニット２００ｄの構成例を示す図である。図９に示すように、ユニット２００ｄでは、２つの画素毎に、一つのオンチップレンズ３０４が設けられている。これにより、ユニット２００ｄの２つの画素１４０の組合せは像面位相差の検出が可能である。これにより、電子機器１の焦点状態の情報を得ることが可能であり、オートフォーカスが可能となる。ユニット２００ｄの像面位相情報は、例えば暗時により精度が高くなる。このように例えば被写体の明るさに応じて、像面位相画素１０ａ（図７参照）、ユニット２００ｃ、及びユニット２００ｄそれぞれの像面位相情報を使い分けることが可能となる。

　図１０は、ベイヤー（Ｂａｙｅｒ）配列のカラーフィルタＲ、Ｇ、Ｂを配置したユニット２００ｅの構成例を示す図である。図において、符号ＲはカラーフィルタＲを配置し、赤色光を受光する画素１４０、符号ＧはカラーフィルタＧを配置し、緑色光を受光する画素１４０、符号ＢはカラーフィルタＢを配置し、青色光を受光する画素１４０を示す。他の図面においても同様である。ユニット２００ｅでは、カラー撮像が可能である。また、本実施形態ではカラーフィルタＲを配置した画素を赤色画素と称し、カラーフィルタＧを配置した画素を緑色画素と称し、カラーフィルタＢを配置した画素を青色画素と称する場合がある。

　図１１は、像面位相画素１０ａを含むベイヤー配列のユニット２００ｆの構成例を示す図である。図１２は、図１１と位相方向が異なる像面位相画素１０ｃを含むベイヤー配列のユニット２００ｇの構成例を示す図である。ユニット２００ｆ、ｇでは、カラー撮像が可能である。また、ユニット２００ｆ、ｇでは、像面位相差の検出が可能である。

　ここで、図１３及び図１４を用いて、撮像装置４の撮像モードを説明する。撮像装置４は、上述のように制御部３（図１参照）からの制御信号にしたがい、ＯＦＧ＿Ａ～ＯＦＧ＿Ｄ、ＴＲＧ＿Ａ～ＴＲＧ＿Ｄの各制御信号を変更することで駆動モードが設定される。

　図１３は、モード１の制御例を示すタイムチャートである。横軸は時間を示す。上述のように、Ｐｉｘｅｌ　Ａ、　Ｐｉｘｅｌ　Ｂ、　Ｐｉｘｅｌ　Ｃ、　Ｐｉｘｅｌ　Ｄは、ユニット２００を構成する各画素１４０を示す。また、制御信号ＯＦＧ＿Ａ～ＯＦＧ＿Ｄは、オーバーフローゲートトランジスタＴＲ１（図５参照）のゲート信号を示し、制御信号ＴＲＧ＿Ａ～ＴＲＧ＿Ｄは、電荷転送トランジスタＴＲ２のゲート信号を示す。制御部３から供給されるモード設定信号ＭＯＤＥは、例えばロウである場合にモード１を示し、ハイである場合にモード２を示す。

　図１３に示すように、まず、制御信号ＯＦＧ＿Ａがハイレベルとなり、Ｐｉｘｅｌ　Ａの光電変換素子ＰＤ＿Ａ（図４参照）がリセットされる。続けて、制御信号ＯＦＧ＿Ａがロウレベルになり、光電変換素子ＰＤ＿Ａによる光電変換期間ｔ_{ＥＸＴ＿Ａ}が開始される。

　次に、フローティングディフュージョンＦＤ（図４参照）がリセットされ、Ｐｉｘｅｌ　ＡのＡＤ変換期間ｔ_{ＡＤＣＴ＿Ａ}が開始される。続けて、制御信号ＴＲＧ＿Ａがハイレベルとなり、Ｐｉｘｅｌ　Ａの光電変換素子ＰＤ＿Ａの蓄積電荷がフローティングディフュージョンＦＤに転送され、光電変換期間ｔ_{ＥＸＴ＿Ａ}が終了する。続けて、ＡＤ変換期間ｔ_{ＡＤＣＴ＿Ａ}が終了する。Ｐｉｘｅｌ　Ｂ、　Ｐｉｘｅｌ　Ｃ、　Ｐｉｘｅｌ　Ｄも同様の駆動をし、ＡＤ変換期間ｔ_{ＡＤＣＴ＿Ａ}～ｔ_{ＡＤＣＴ＿Ｄ}が時系列にずれ、重ならないように実行される。モード１では、各ＡＤ変換期間ｔ_{ＡＤＣＴ＿Ａ}～ｔ_{ＡＤＣＴ＿Ｄ}が１ＡＤ期間に対応し、４ＡＤ期間が１Ｆｒａｍｅに対応する。

　このように、モード１では、ユニット２００を構成する各画素１４０の光電変換期間ｔ_{ＥＸＴ＿Ａ}～ｔ_{ＥＸＴ＿Ｄ}が時系列にずれて実行される。そして、光電変換期間ｔ_{ＥＸＴ＿Ａ}～ｔ_{ＥＸＴ＿Ｄ}に連動し、上述のようにＡＤ変換期間ｔ_{ＡＤＣＴ＿Ａ}～ｔ_{ＡＤＣＴ＿Ｄ}が重ならないように、時系列にずれて実行される。これらから分かるように、モード１の制御例では、画素Ｐｉｘｅｌ　Ａ、　Ｐｉｘｅｌ　Ｂ、　Ｐｉｘｅｌ　Ｃ、　Ｐｉｘｅｌ　Ｄ毎の蓄積電荷がデジタル画像信号に変換される。これにより、モード１では、高解像度の画像の撮像が可能となる。また、画素Ｐｉｘｅｌ　Ａ、　Ｐｉｘｅｌ　Ｂ、　Ｐｉｘｅｌ　Ｃ、　Ｐｉｘｅｌ　Ｄ毎の蓄積電荷がデジタル画像信号に変換されるモードを高解像モードと称する場合がある。

　図１４は、モード２の制御例を示すタイムチャートである。横軸は時間を示す。Ｐｉｘｅｌ　Ａ、　Ｐｉｘｅｌ　Ｂ、　Ｐｉｘｅｌ　Ｃ、　Ｐｉｘｅｌ　Ｄは、ユニット２００を構成する各画素１４０を示す。また、制御信号ＯＦＧ＿Ａ～ＯＦＧ＿Ｄは、オーバーフローゲートトランジスタＴＲ１（図５参照）のゲート信号を示し、制御信号ＯＦＧ＿Ａ～ＯＦＧ＿Ｄは、電荷転送トランジスタＴＲ２のゲート信号を示す。モード設定信号ＭＯＤＥは、ロウである場合にモード１を示し、ハイである場合にモード２を示す。モード２は、画素アレイ部１０に含まれる全画素１４０を同時に露光状態に駆動する、グローバルシャッタ方式に対応する例である。

　図１４に示すように、まず、制御信号ＯＦＧ＿Ａ～ＯＦＧ＿Ｄが同時にハイレベルとなり、Ｐｉｘｅｌ　Ａ～Ｐｉｘｅｌ　Ｄの光電変換素子ＰＤ＿Ａ（図４参照）がリセットされる。続けて、ＯＦＧ＿Ａ～ＯＦＧ＿Ｄが同時にロウレベルになり、光電変換素子ＰＤ＿Ａ～ＰＤ＿Ｄによる光電変換期間ｔ_{ＥＸＴ＿Ａ}～ｔ_{ＥＸＴ＿Ｄ}が同時に開始される。なお、各ＡＤ変換期間ｔ_{ＡＤＣＴ＿Ａ}～ｔ_{ＡＤＣＴ＿Ｄ}が１ＡＤ期間に対応し、モード２では、１ＡＤ期間が１Ｆｒａｍｅに対応する。

　次に、フローティングディフュージョンＦＤ（図４参照）がリセットされ、Ｐｉｘｅｌ　Ａ～Ｐｉｘｅｌ　ＤのＡＤ変換期間ｔ_{ＡＤＣＴ＿Ａ}～ｔ_{ＡＤＣＴ＿Ｄ}が同時に開始される。続けて、制御信号ＴＲＧ＿Ａ～ＴＲＧ＿Ｇが同時にハイレベルとなり、Ｐｉｘｅｌ　Ａ～Ｐｉｘｅｌ　Ｄの光電変換素子ＰＤ＿Ａ～ＰＤ＿ＤＡの蓄積電荷が同時にフローティングディフュージョンＦＤに転送され、光電変換期間ｔ_{ＥＸＴ＿Ａ}～ｔ_{ＥＸＴ＿Ｄ}が同時に終了する。続けて、ＡＤ変換期間ｔ_{ＡＤＣＴ＿Ａ}～ｔ_{ＡＤＣＴ＿Ｄ}が同時に終了する。これらから分かるように、モード２の制御例では、各画素Ｐｉｘｅｌ　Ａ、　Ｐｉｘｅｌ　Ｂ、　Ｐｉｘｅｌ　Ｃ、　Ｐｉｘｅｌ　Ｄ毎の光電変換が同時に行われ、各蓄積電荷がフローティングディフュージョンＦＤにより合算され、デジタル画像信号に変換される。これにより、モード２では、モード１よりも解像度は低下するが、各画素における撮像時間のずれによる画像の歪みが抑制されたグローバルシャッタ（ＧＳ：Ｇｌｏｂａｌ　Ｓｈｕｔｔｅｒ）方式によるグローバルシャッタ撮像が可能となる。

　ここで、図１５乃至図２０で示すフローチャートを用いて各種の制御例を更に説明する。なお、図１５乃至図２０では、電子機器１（図１参照）における入力デバイス１２からのモード選択信号によりモードを制御する例を説明するが、これに限定されない。後述するように、制御部３は、撮像装置４の画像データに基づき、モードを設定することも可能である。

　図１５は、モード１とモード２の制御例を示すフローチャートである。図１５に示すように、モード２は、グローバルシャッタ（ＧＳ：Ｇｌｏｂａｌ　Ｓｈｕｔｔｅｒ）撮影の制御例である。ここでは、ユニット２００ａ（図６参照）を用いた例を説明する。

　まず、電子機器１の入力デバイス１２（図１参照）からモードの選択信号が入力され、制御部３は、入力に基づきＧＳ撮影であるか否かを判定する（ステップＳ１００）。グローバルシャッタ撮影でないと判定する場合（ステップＳ１００のＮＯ）、制御部３は、モード１として例えば図１３で示した制御を開始する。すなわち、まず、Ｐｉｘｅｌ　Ａの露光による光電変換と、読み出し、ＡＤ変換を行う（ステップＳ１０２）。次に、Ｐｉｘｅｌ　Ｂの露光による光電変換と、読み出し、ＡＤ変換を行う（ステップＳ１０４）。次に、Ｐｉｘｅｌ　Ｃの露光による光電変換と、読み出し、ＡＤ変換を行う（ステップＳ１０６）。次に、Ｐｉｘｅｌ　Ｄの露光による光電変換と、読み出し、ＡＤ変換を行う（ステップＳ１０８）。

　一方で、制御部３は、グローバルシャッタ撮影であると判定する場合（ステップＳ１００のＹＥＳ）、制御部３は、モード２として例えば図１４で示した制御を開始する。すなわち、Ｐｉｘｅｌ　Ａ～Ｐｉｘｅｌ　Ｄの露光による光電変換を同時に行い、同時にフローティングディフュージョンＦＤ（図４参照）に読み出し、フローティングディフュージョンＦＤの電位に基づき、ＡＤ変換を行う（ステップＳ１１０）。このように、モード１の高解像度撮影と、ＧＳ撮影を制御部３の制御にしたがい行うことが可能である。

　図１６は、低歪みモードを有する制御例を示すフローチャートである。図１６に示すように、モード２が低歪みモードに対応する例である。ここでは、ユニット２００ａ（図６参照）を用いた例を説明する。

　図１６に示すように、まず、電子機器１の入力デバイス１２（図１参照）からモードの選択信号が入力され、制御部３は、入力に基づき低歪みモードであるか否かを判定する（ステップＳ２００）。低歪みモードでないと判定する場合（ステップＳ２００のＮＯ）、制御部３は、モード１として例えば図１５で示した制御ステップＳ１０２～ステップＳ１０８を実行する。このように、モード１では、高解像度撮影が可能である。

　一方で、制御部３は、低歪みモードであると判定する場合（ステップＳ２００のＹＥＳ）、制御部３は、モード２として、まず、Ｐｉｘｅｌ　Ａ及びＰｉｘｅｌ　Ｄの露光による光電変換を同時に行い、同時にフローティングディフュージョンＦＤ（図４参照）に読み出し、フローティングディフュージョンＦＤの電位に基づき、ＡＤ変換を行う（ステップＳ２０２）。次に、Ｐｉｘｅｌ　Ｂ及びＰｉｘｅｌ　Ｃの露光による光電変換を同時に行い、同時にフローティングディフュージョンＦＤ（図４参照）に読み出し、フローティングディフュージョンＦＤの電位に基づき、ＡＤ変換を行う（ステップＳ２０４）。このように、低歪みモードでは、ユニット２０２ａの２画素ごとに撮像を行うので、モード１よりも歪みが抑制された撮像を行うことが可能となる。

　図１７は、ベイヤー配列のユニット２００ｅ（図１０参照）を用いた場合の低歪みモードを有する制御例を示すフローチャートである。図１７に示すように、モード２が低歪みモードに対応する例である。

　図１７に示すように、まず、電子機器１の入力デバイス１２（図１参照）からモードの選択信号が入力され、制御部３は、入力に基づき低歪みモードであるか否かを判定する（ステップＳ３００）。低歪みモードでないと判定する場合（ステップＳ３００のＮＯ）、制御部３は、モード１として、まず、Ｐｉｘｅｌ　Ａの露光による光電変換と、読み出し、ＡＤ変換を行い、赤色信号を生成する（ステップＳ３０２）。次に、Ｐｉｘｅｌ　Ｂの露光による光電変換と、読み出し、ＡＤ変換を行い、緑色信号を生成する（ステップＳ３０４）。次に、Ｐｉｘｅｌ　Ｃの露光による光電変換と、読み出し、ＡＤ変換を行い、緑色信号を生成する（ステップＳ３０６）。そして、Ｐｉｘｅｌ　Ｄの露光による光電変換と、読み出し、ＡＤ変換を行い、青色信号を生成する（ステップＳ３０８）。このように、モード１では、高解像度撮影が可能である。

　一方で、制御部３は、低歪みモードであると判定する場合（ステップＳ３００のＹＥＳ）、制御部３は、モード２として、Ｐｉｘｅｌ　Ａの露光による光電変換と、読み出し、ＡＤ変換を行い、赤色信号を生成する（ステップＳ３１０）。次に、Ｐｉｘｅｌ　Ｄの露光による光電変換と、読み出し、ＡＤ変換を行い、青色信号を生成する（ステップＳ３１２）。そして、次に、Ｐｉｘｅｌ　Ｂ及びＰｉｘｅｌ　Ｃの露光による光電変換を同時に行い、同時にフローティングディフュージョンＦＤ（図４参照）に読み出し、フローティングディフュージョンＦＤの電位に基づき、ＡＤ変換を行い、緑色信号を生成する（ステップＳ３１４）。このように、ベイヤー配列の低歪みモードでは、ユニット２００ｅにおける緑色画素の２画素の同時撮像を行うので、モード１よりも歪みが抑制された撮像を行うことが可能となる。

　図１８は、４画素に一つのオンチップレンズを配置したユニット２００ｃ（図８参照）を用いた制御例を示すフローチャートである。図１８に示すように、モード１がＡＦモード１に対応し、モード２がＡＦモード２に対応し、モード３がＡＦモード３に対応し、モード４がＧＳモードに対応する。このように、ユニット２００ｃでは、４つのモードでの駆動が可能である。

　図１８に示すように、まず、電子機器１の入力デバイス１２（図１参照）からモードの選択信号が入力され、制御部３は、入力に基づきＧＳモードであるか否かを判定する（ステップＳ４００）。ＧＳモードでないと判定する場合（ステップＳ４００のＮＯ）、更にＡＦモード２であるか否かを判定する（ステップＳ４０２）。ＡＦモード２でないと判定する場合（ステップＳ４０２のＮＯ）、制御部３は、モード１として、まず、Ｐｉｘｅｌ　Ａの露光による光電変換と、読み出し、ＡＤ変換を行う（ステップＳ４０４）。次に、Ｐｉｘｅｌ　Ｂの露光による光電変換と、読み出し、ＡＤ変換を行う（ステップＳ４０６）。次に、Ｐｉｘｅｌ　Ｃの露光による光電変換と、読み出し、ＡＤ変換を行う（ステップＳ４０８）。次に、Ｐｉｘｅｌ　Ｄの露光による光電変換と、読み出し、ＡＤ変換を行う（ステップＳ４１０）。このように、ＡＦモード１は高解像度モードに対応する。

　一方で、制御部３は、ＡＦモード２であると判定する場合（ステップＳ４０２のＹＥＳ）、更にＡＦモード３であるか否かを判定する（ステップＳ４１２）。ＡＦモード３でないと判定する場合（ステップＳ４１２のＮＯ）、制御部３は、モード２として、まず、Ｐｉｘｅｌ　Ａ及びＰｉｘｅｌ　Ｃの露光による光電変換を同時に行い、同時にフローティングディフュージョンＦＤ（図４参照）に読み出し、フローティングディフュージョンＦＤの電位に基づき、ＡＤ変換を行う（ステップＳ４１４）。次に、Ｐｉｘｅｌ　Ｂ及びＰｉｘｅｌ　Ｄの露光による光電変換を同時に行い、同時にフローティングディフュージョンＦＤ（図４参照）に読み出し、フローティングディフュージョンＦＤの電位に基づき、ＡＤ変換を行う（ステップＳ４１６）。このように、ＡＦモード２では、縦２画素による像面位相情報を得ることが可能である。

　一方で、制御部３は、ＡＦモード３であると判定する場合（ステップＳ４１２のＹＥＳ）、制御部３は、モード３として、まず、Ｐｉｘｅｌ　Ａ及びＰｉｘｅｌ　Ｂの露光による光電変換を同時に行い、同時にフローティングディフュージョンＦＤ（図４参照）に読み出し、フローティングディフュージョンＦＤの電位に基づき、ＡＤ変換を行う（ステップＳ４１８）。次に、Ｐｉｘｅｌ　Ｂ及びＰｉｘｅｌ　Ｄの露光による光電変換を同時に行い、同時にフローティングディフュージョンＦＤ（図４参照）に読み出し、フローティングディフュージョンＦＤの電位に基づき、ＡＤ変換を行う（ステップＳ４２０）。このように、ＡＦモード３では、横２画素による像面位相情報を得ることが可能である。

　一方で、制御部３は、ＧＳモードであると判定する場合（ステップＳ４００のＹＥＳ）、Ｐｉｘｅｌ　Ａ～Ｐｉｘｅｌ　Ｄの露光による光電変換を同時に行い、同時にフローティングディフュージョンＦＤ（図４参照）にこのように、ユニット２００ｃでは、４個の画素を４回ＡＤ変換するモード（ＡＦモード１）と、左右それぞれ２個の画素をフローティングディフュージョンＦＤで加算して２回ＡＤ変換するモード２、３（ＡＦモード２、ＡＦモード３）の少なくとも２つの動作モードを備えている。モード１では、非ＧＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｓｈｕｔｔｅｒ）だが高解像度の撮影が可能となる。一方で、モード２、３では、高速に位相差を検知することが可能となり、ＡＦ（Ａｕｔｏ　Ｆｏｃｕｓ）処理をより高速に行うことが可能となる。モード４では、ＧＳ撮影が可能となり、低歪みな画像の撮像が可能となる。

　図１９は、同一色でかつＡ画素に像面位相差画素（ＺＡＦ画素）を配置したユニット２００ｂ（図７参照）を用いた制御例を示すフローチャートである。図１９に示すように、モード１がＡＦモードに対応し、モード２がＡＦ／ＧＳモードに対応する。

　図１９に示すように、まず、電子機器１の入力デバイス１２（図１参照）からモードの選択信号が入力され、制御部３は、入力に基づきＡＦ／ＧＳモードであるか否かを判定する（ステップＳ５００）。ＡＦ／ＧＳモードでないと判定する場合（ステップＳ５００のＮＯ）、制御部３は、モード１として、まず、Ｐｉｘｅｌ　Ａの露光による光電変換と、読み出し、ＡＤ変換を行う（ステップＳ５０２）。次に、Ｐｉｘｅｌ　Ｂの露光による光電変換と、読み出し、ＡＤ変換を行う（ステップＳ５０４）。次に、Ｐｉｘｅｌ　Ｃの露光による光電変換と、読み出し、ＡＤ変換を行う（ステップＳ５０６）。次に、Ｐｉｘｅｌ　Ｄの露光による光電変換と、読み出し、ＡＤ変換を行う（ステップＳ５０８）。このように、モード１は高解像度モードに対応する。

　一方で、制御部３は、ＡＦ／ＧＳモードであると判定する場合（ステップＳ５００のＹＥＳ）、制御部３は、モード２として、まず、Ｐｉｘｅｌ　Ａの露光による光電変換と、読み出し、ＡＤ変換を行う（ステップＳ５１０）。次に、制御部３は、Ｐｉｘｅｌ　Ｂ、Ｐｉｘｅｌ　Ｃ及びＰｉｘｅｌ　Ｄの露光による光電変換を同時に行い、同時にフローティングディフュージョンＦＤ（図４参照）に読み出し、フローティングディフュージョンＦＤの電位に基づき、ＡＤ変換を行う（ステップＳ５１２）。

　このように、モード１では、４個の画素を４回ＡＤ変換し、各画素の画像信号を得ることが可能である。モード２では、像面位相差画素以外の３個の画素をフローティングディフュージョンＦＤで加算し、ＡＤ変換する。また、モード２では、像面位相差画素のみを、ＡＤ変換し、像面位相差画素の画像信号を得ることが可能である。これにより、モード１は非ＧＳ撮像であるが高解像度の撮影が可能となり、モード２では歪の抑制されたＧＳモードと、像面位相差画素による位相差検知との同時実現が可能となる。

　図２０は、４画素に一つのオンチップレンズを配置したユニット２００ｃ（図８参照）を用いたＨＤＲ（ハイダイナミックレンジ：Ｈｉｇｈ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎｇｅ）モード有する制御例を示すフローチャートである。図２０に示すように、モード２がＨＤＲモード２に対応する。

　図２０に示すように、まず、電子機器１の入力デバイス１２（図１参照）からモードの選択信号が入力され、制御部３は、入力に基づきＨＤＲモードであるか否かを判定する（ステップＳ６００）。ＨＤＲモードでないと判定する場合（ステップＳ４００のＮＯ）、制御部３は、モード１として、図１８で示したステップＳ４０４～ステップＳ４１０の処理を行う。すなわち、モード１は高解像度モードに対応する。

　一方で、制御部３はＨＤＲモードであると判定する場合（ステップＳ６００のＹＥＳ）、制御部３は、モード２として、まず、Ｐｉｘｅｌ　Ａの露光による光電変換と、読み出し、ＡＤ変換を行う（ステップＳ６０２）。次に、Ｐｉｘｅｌ　Ａ及びＰｉｘｅｌ　Ｂの露光による光電変換を同時に行い、同時にフローティングディフュージョンＦＤ（図４参照）に読み出し、フローティングディフュージョンＦＤの電位に基づき、ＡＤ変換を行う（ステップＳ６０４）。次に、Ｐｉｘｅｌ　Ａ、Ｐｉｘｅｌ　Ｂ、及びＰｉｘｅｌ　Ｃの露光による光電変換を同時に行い、同時にフローティングディフュージョンＦＤ（図４参照）に読み出し、フローティングディフュージョンＦＤの電位に基づき、ＡＤ変換を行う（ステップＳ６０６）。そして、Ｐｉｘｅｌ　Ａ～Ｐｉｘｅｌ　Ｄの露光による光電変換を同時に行い、同時にフローティングディフュージョンＦＤ（図４参照）に読み出し、フローティングディフュージョンＦＤの電位に基づき、ＡＤ変換を行う（ステップＳ６０８）。

　このように、ＨＤＲモードでは、ＦＤ加算なしで１個の画像信号を生成し、次に２個の画素の画像信号をフローティングディフュージョンＦＤで加算して、画像信号を生成する。更に、次に３個の画素の画像信号をフローティングディフュージョンＦＤで加算して、画像信号を生成し、次に４個の画素の画像信号をフローティングディフュージョンＦＤで加算して、画像信号を生成する。加算する画素の数が増加するにしたがい、低輝度に対する感度が増加するので、ダイナミックレンジの異なる画像信号を得ることが可能となる。このため、各画像信号を加算することにより、ハイダイナミックレンジな画像信号を得ることが可能となる。例えば、各画像信号の加算は、画像処理部５で実行することが可能である。このように、モード２では４画素の画素数を変更した画像信号を合成するＨＤＲ（Ｈｉｇｈ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎｇｅ）機能を実行可能とする。

　以上説明したように、第１実施形態に係る電子機器１の画素ユニット１００では、複数の画素１４０に対して一つのフローティングディフュージョンＦＤとＡＤ変換部１９０とを構成し、複数の画素１４０のアナログ画像信号のＡＤ変換部１９０によるＡＤ変換期間ｔ_{ＡＤＣＴ＿Ａ}～ｔ_{ＡＤＣＴ＿Ｄ}をずらす高解像度モードと、複数の画素１４０の画素のうちの少なくとも２つの画素のアナログ画像信号をフローティングディフュージョンＦＤで合算し、ＡＤ変換部１９０によるＡＤ変換を行う低歪みモードを有することとした。これにより、高解像度モードでは、複数の画素１４０の各画素に対応した解像度の画像データを生成可能となる。一方で、低歪みモードでは、少なくとも２つの画素のアナログ画像信号を合算するので、各画素における撮像時間のずれによる画像の歪みが抑制された画像データを生成可能となる。

（第２実施形態）
　第２実施形態に係る電子機器１は、撮像装置４の画素ユニットが複数の第１画素ユニット１００ａ、複数の第２画素ユニット１００ｂとで構成される点で、第１実施形態に係る電子機器１と相違する。以下では、第１実施形態に係る電子機器１と相違する点を説明する。

　図２１Ａは、第２実施形態に係る画素ユニットの構成例を示すブロック図である。図２１に示すように、画素アレイ部１０は、複数の第１画素ユニット１００ａと、複数の第２画素ユニット１００ｂとで構成される。第１画素ユニット１００ａは、ＡＤ変換部１９０ａと、ユニット２００ａとを有する。このアナログデジタル変換部１９０ａは、比較部１５０ａと、比較出力処理部１６０ａと、変換結果保持部１７０ａとを備える。また、ユニット２００＿　ａは、複数の画素１４０ａと、複数の画素１４０に接続されるフローティングディフュージョンＦＤａとを有する。同様に、第１画素ユニット１００ｂａは、ＡＤ変換部１９０ｂと、ユニット２００ｂとを有する。このアナログデジタル変換部１９０ｂは、比較部１５０ｂと、比較出力処理部１６０ｂと、変換結果保持部１７０ｂとを備える。また、ユニット２００＿　ｂは、複数の画素１４０ｂと、複数の画素１４０に接続されるフローティングディフュージョンＦＤｂとを有する。

　図２１Ａに示すように、画素アレイ部１０の画面全体にこの第１画素ユニット１００ａと、第２画素ユニット１００ｂとが配置される。第１画素ユニット１００ａと、第２画素ユニット１００ｂとの数は異なってもよい。例えば、本実施形態に係る画素アレイ部１０では、第１画素ユニット１００ａよりも第２画素ユニット１００ｂの方が多く配置されている。第１画素ユニット１００ａには制御信号（ＴＲＧ＿Ａ１～ＴＲＧ＿Ｄ１、　ＯＦＧ＿Ａ１～ＯＦＧ＿Ｄ１）が、第２画素ユニット１００ｂには制御信号（ＴＲＧ＿Ａ２～ＴＲＧ＿Ｄ２、　ＯＦＧ＿Ａ２～ＯＦＧ＿Ｄ２）が垂直駆動部４０から供給される。このように、第１画素ユニット１００ａに供給されるＯＦＧ／ＴＲＧ信号と第２画素ユニット１００ｂに供給されるＯＦＧ／ＴＲＧ信号は、垂直駆動部４０から異なる信号が供給されるように、信号線４１ａと信号線４１ｂとを分離して配線される。また、制御信号ＣＭＥＮ１、ＣＭＥＮ２は、制御部３から供給される。制御信号ＣＭＥＮ１、ＣＭＥＮ２がハイレベルの期間にＡＤ変換が行われる。

　また、第１画素ユニット１００ａと、第２画素ユニット１００ｂとは、基本的には異なるモードで動作するが、同一のモードで動作してもよい。例えば、上述した図１５乃至図２０の中で説明したいずれかのモードを第１画素ユニット１００ａと、第２画素ユニット１００ｂとは独立に実行することが可能である。

　図２１Ｂは、第２実施形態に係る画素ユニット２００ｂの別の構成例を示すブロック図である。図２１Ｂに示すように、ユニット２００ｃの画素１４０ｃを構成する光電変換素子ＰＣ＿Ｅ～ＰＣ＿Ｈが、非シリコンで形成されたＰｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ　Ｅｌｅｍｅｎｔ（ＰＣ）であり、例えば有機膜である点で、図２１Ａに示した画素ユニット２００ｂと相違する。このように、光電変換素子には、非シリコンで形成された光電変換素子ＰＣ＿Ｅ～ＰＣ＿Ｈを用いてもよい。

　ここで、図２２乃至図２８を用いてユニット２００の組合わせ例を説明する。以下の説明では、左図ａが第１画素ユニット１００ａのユニット２００の例を示し、左図ｂが第２画素ユニット１００ｂのユニット２００の例を示す。図２２は、ユニット２００ａ（図６参照）とユニット２００ａ（図６参照）との組合せの例である。図２３は、ユニット２００ｂ（図７参照）とユニット２００ａ（図６参照）との組合せの例である。図２４は、ユニット２００ｃ（図８参照）とユニット２００ａ（図６参照）との組合せの例である。図２５は、ユニット２００ｄ（図９参照）とユニット２００ａ（図６参照）との組合せの例である。図２６は、ユニット２００ｃ（図８参照）とユニット２００ｃ（図８参照）との組合せの例である。図２７は、ユニット２００ｅ（図１０参照）とユニット２００ｅ（図１０参照）との組合せの例である。図２８は、ユニット２００ｂ（図７参照）とユニット２００ｅ（図１０参照）との組合せの例である。このように、第１画素ユニット１００ａと、第２画素ユニット１００ｂとでは、オンチップレンズの形状や像面位相画素（ＺＡＦ）の有無を任意に組み合わせることが可能である。また、光電変換素子の種類も任意に組み合わせることが可能である。

　ここで、図２９及び図３０を用いて、撮像装置４の撮像モードを説明する。撮像装置４は、制御部３（図１参照）からの制御信号にしたがい、ＯＦＧ＿Ａ１～ＯＦＧ＿Ｄ１、ＴＲＧ＿Ａ１～ＴＲＧ＿Ｄ１、　ＯＦＧ＿Ａ２～ＯＦＧ＿Ｄ２、ＴＲＧ＿Ａ２～ＴＲＧ＿Ｄ２の各制御信号を変更することでモードが設定される。

　図２９は、モードｎの制御例を示すタイムチャートである。横軸は時間を示す。Ｐｉｘｅｌ　Ａ１、　Ｐｉｘｅｌ　Ｂ１、　Ｐｉｘｅｌ　Ｃ１、　Ｐｉｘｅｌ　Ｄ１は、ユニット２００＿ａを構成する各画素１４０ａを示す。また、制御信号ＯＦＧ＿Ａ１～ＯＦＧ＿Ｄ１は、オーバーフローゲートトランジスタＴＲ１（図５参照）のゲート信号を示し、制御信号ＴＲＧ＿Ａ１～ＴＲＧ＿Ｄ１は、電荷転送トランジスタＴＲ２のゲート信号を示す。　

　図２９に示すように、まず、制御信号ＯＦＧ＿Ａ１及びＯＦＧ＿Ｃ１がハイレベルとなり、Ｐｉｘｅｌ　Ａ１及びＰｉｘｅｌ　Ｃ１の光電変換素子がリセットされる。続けて、制御信号ＯＦＧ＿Ａ１及びＯＦＧ＿Ｃ１がロウレベルになり、Ｐｉｘｅｌ　Ａ１及びＰｉｘｅｌ　Ｃ１の光電変換期間ｔ_{ＥＸＴ＿Ａ１}、ｔ_{ＥＸＴ＿Ｃ１}が開始される。

　次に、フローティングディフュージョンＦＤ（図４参照）がリセットされ、Ｐｉｘｅｌ　Ａ１及びＰｉｘｅｌ　Ｃ１のＡＤ変換期間ｔ_{ＡＤＣＴ＿Ａ１}、ｔ_{ＡＤＣＴ＿Ａ１}が開始される。続けて、制御信号ＴＲＧ＿Ａ１、及びＴＲＧ＿Ｃ１がハイレベルとなり、Ｐｉｘｅｌ　Ａ１及びＰｉｘｅｌ　Ｃ１の蓄積電荷がフローティングディフュージョンＦＤに転送され、光電変換期間ｔ_{ＥＸＴ＿Ａ１}、ｔ_{ＥＸＴ＿Ｃ１}が終了する。続けて、ＡＤ変換期間ｔ_{ＡＤＣＴ＿Ａ１}、ｔ_{ＡＤＣＴ＿Ｃ１}が終了する。Ｐｉｘｅｌ　Ｂ１、及び　Ｐｉｘｅｌ　Ｄ１も同様の駆動が実行される。各ＡＤ変換期間ｔ_{ＡＤＣＴ＿Ａ}～ｔ_{ＡＤＣＴ＿Ｄ}が１ＡＤ期間に対応し、４ＡＤ期間が１Ｆｒａｍｅに対応する。

　このように、モードｎでは、画素Ｐｉｘｅｌ　Ａ１、及びＰｉｘｅｌ　Ｃ１の光電変換が同時に行われ、各蓄積電荷がフローティングディフュージョンＦＤにより合算され、同時にデジタル画像信号に変換される。次に、画素Ｐｉｘｅｌ　Ｂ１、及びＰｉｘｅｌ　Ｄ１の光電変換が同時に行われ、各蓄積電荷がフローティングディフュージョンＦＤにより合算され、同時にデジタル画像信号に変換される。

　図３０は、モードｍの制御例を示すタイムチャートである。横軸は時間を示す。横軸は時間を示す。Ｐｉｘｅｌ　Ａ２、　Ｐｉｘｅｌ　Ｂ２、　Ｐｉｘｅｌ　Ｃ２、　Ｐｉｘｅｌ　Ｄ２は、ユニット２００＿ｂを構成する各画素１４０ｂを示す。また、制御信号ＯＦＧ＿Ａ２～ＯＦＧ＿Ｄ２は、オーバーフローゲートトランジスタＴＲ１（図５参照）のゲート信号を示し、制御信号ＴＲＧ＿Ａ２～ＴＲＧ＿Ｄ２は、電荷転送トランジスタＴＲ２のゲート信号を示す。

　図３０に示すように、まず、制御信号ＯＦＧ＿Ａ２がハイレベルとなり、Ｐｉｘｅｌ　Ａ２がリセットされる。続けて、制御信号ＯＦＧ＿Ａ２がロウレベルになり、光電変換期間ｔ_{ＥＸＴ＿Ａ２}が開始される。

　次に、フローティングディフュージョンＦＤｂ（図２１参照）がリセットされ、Ｐｉｘｅｌ　Ａ２のＡＤ変換期間ｔ_{ＡＤＣＴ＿Ａ２}が開始される。続けて、制御信号ＴＲＧ＿Ａ２がハイレベルとなり、Ｐｉｘｅｌ　Ａ２の蓄積電荷がフローティングディフュージョンＦＤｂに転送され、光電変換期間ｔ_{ＥＸＴ＿Ａ２}が終了する。続けて、ＡＤ変換期間ｔ_{ＡＤＣＴ＿Ａ２}が終了する。Ｐｉｘｅｌ　Ｂ２、　Ｐｉｘｅｌ　Ｃ２、　Ｐｉｘｅｌ　Ｄ２も同様の駆動をし、ＡＤ変換期間ｔ_{ＡＤＣＴ＿Ａ２}～ｔ_{ＡＤＣＴ＿Ｄ２}が重ならないように、時系列にずれて実行される。各ＡＤ変換期間ｔ_{ＡＤＣＴ＿Ａ２}～ｔ_{ＡＤＣＴ＿Ｄ２}が１ＡＤ期間に対応し、４ＡＤ期間が１Ｆｒａｍｅに対応する。

　このように、モードｍでは、ユニット２００ｂを構成する各画素１４０の光電変換期間ｔ_{ＥＸＴ＿Ａ２}～ｔ_{ＥＸＴ＿Ｄ２}が時系列にずれて実行される。そして、光電変換期間ｔ_{ＥＸＴ＿Ａ２}～ｔ_{ＥＸＴ＿Ｄ２}に連動し、上述のようにＡＤ変換期間ｔ_{ＡＤＣＴ＿Ａ２}～ｔ_{ＡＤＣＴ＿Ｄ２}が重ならないように、時系列にずれて実行される。これらから分かるように、モードｍの制御例では、画素Ｐｉｘｅｌ　Ａ２、　Ｐｉｘｅｌ　Ｂ２、　Ｐｉｘｅｌ　Ｃ２、　Ｐｉｘｅｌ　Ｄ２毎の蓄積電荷がデジタル画像信号に変換される。これにより、モードｍでは、高解像度の画像の撮像が可能となる。

　以上説明したように、本実施形態に係る電子機器１の画素アレイ部１０を複数の第１画素ユニット１００ａと、複数の第２画素ユニット１００ｂとで構成することとした。これにより、複数の第１画素ユニット１００ａと、複数の第２画素ユニット１００ｂとを異なるモードで駆動することが可能となる。また、複数の第１画素ユニット１００ａと、複数の第２画素ユニット１００ｂとを異なるユニット２００ａ～ｅで構成することが可能である。このため、複数の第１画素ユニット１００ａと、複数の第２画素ユニット１００ｂとを、画素アレイ部１０内の目的に応じた領域に配置し、目的に応じた駆動をすることも可能となる。

（第３実施形態）
　第３実施形態に係る電子機器１は、撮像装置４の画素アレイ部１０は、積層されたユニット２００とユニット２０２で構成される点で、第１実施形態に係る電子機器１と相違する。以下では、第１実施形態に係る電子機器１と相違する点を説明する。

　図３１は、第３実施形態に係る画素ユニット１００の構成例を示すブロック図である。図３１に示すように、ユニット３００は、ユニット２００とユニット２０２で構成される。ユニット２０２の画素１４０ｃの光電変換素子は、非シリコンで形成されたＰｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ　Ｅｌｅｍｅｎｔ（ＰＣ）であり、例えば有機膜である。ユニット２００における複数の画素１４０と、ユニット２０２における複数の画素１４０ｃとは、フローティングディフュージョンＦＤに接続される。

　ユニット２００には制御信号（ＴＲＧ＿Ａ～ＴＲＧ＿Ｄ、　ＯＦＧ＿Ａ～ＯＦＧ＿Ｄ）が、ユニット２００には制御信号（ＴＲＧ＿Ｅ～ＴＲＧ＿Ｈ、　ＯＦＧ＿Ｅ～ＯＦＧ＿Ｈ）が垂直駆動部４０から供給される。このように、ユニット２００に供給されるＯＦＧ／ＴＲＧ信号とユニット２００に供給されるＯＦＧ／ＴＲＧ信号は、垂直駆動部４０から異なる信号が供給されるように、信号線４１と信号線４１ｃとを分離して配線される。

　図３２は、第３実施形態に係るユニット３００の配置例を示すブロック図である。図３２に示すように、ユニット３００は、ユニット２００とユニット２０２とが積層されて構成される。すなわち、ユニット３００は、ユニット２００の画素Ｐｉｘｅｌ　Ａ～Ｐｉｘｅｌ　Ｄの上層にユニット２０２の画素Ｐｉｘｅｌ　Ｅ～Ｐｉｘｅｌ　Ｈが積層された構造を有する。例えば画素Ｐｉｘｅｌ　Ａ、Ｐｉｘｅｌ　Ｄは青色画素であり、画素Ｐｉｘｅｌ　Ｂ、Ｐｉｘｅｌ　Ｃは赤色画素である。画素Ｐｉｘｅｌ　Ｅ～Ｐｉｘｅｌ　Ｈは緑色画素である。このように、画素Ｐｉｘｅｌ　Ａ、Ｐｉｘｅｌ　ＤにはカラーフィルタＢが積層され、画素Ｐｉｘｅｌ　Ｂ、Ｐｉｘｅｌ　ＣにはカラーフィルタＲが積層され、画素Ｐｉｘｅｌ　Ｅ～Ｐｉｘｅｌ　ＨにはカラーフィルタＧが積層される。

　図３３は、ユニット３００を用いた制御例を示すフローチャートである。図３３に示すように、モード２が低歪モードに対応する。

　図３３に示すように、まず、電子機器１の入力デバイス１２（図１参照）からモードの選択信号が入力され、制御部３は、入力に基づき低歪モードであるか否かを判定する（ステップＳ７００）。低歪Ｓモードでないと判定する場合（ステップＳ７００のＮＯ）、制御部３は、モード１として、まず、Ｐｉｘｅｌ　Ａの露光による光電変換と、読み出し、ＡＤ変換を行う（ステップＳ７０２）。次に、Ｐｉｘｅｌ　Ｂの露光による光電変換と、読み出し、ＡＤ変換を行う（ステップＳ７０４）。次に、Ｐｉｘｅｌ　Ｃの露光による光電変換と、読み出し、ＡＤ変換を行う（ステップＳ７０６）。次に、Ｐｉｘｅｌ　Ｄの露光による光電変換と、読み出し、ＡＤ変換を行う（ステップＳ７０８）。

　次に、Ｐｉｘｅｌ　Ｅの露光による光電変換と、読み出し、ＡＤ変換を行う（ステップＳ７１０）。次に、Ｐｉｘｅｌ　Ｆの露光による光電変換と、読み出し、ＡＤ変換を行う（ステップＳ７１２）。次に、Ｐｉｘｅｌ　Ｇの露光による光電変換と、読み出し、ＡＤ変換を行う（ステップＳ７１４）。次に、Ｐｉｘｅｌ　Ｈの露光による光電変換と、読み出し、ＡＤ変換を行う（ステップＳ７１６）。

　一方で、制御部３は、低歪モードであると判定する場合（ステップＳ７００のＹＥＳ）、まず、Ｐｉｘｅｌ　Ａ及びＰｉｘｅｌ　Ｄの露光による光電変換を同時に行い、同時にフローティングディフュージョンＦＤ（図４参照）に読み出し、フローティングディフュージョンＦＤの電位に基づき、ＡＤ変換を行う（ステップＳ７１８）。次に、Ｐｉｘｅｌ　Ｂ及びＰｉｘｅｌ　Ｃの露光による光電変換を同時に行い、同時にフローティングディフュージョンＦＤ（図４参照）に読み出し、フローティングディフュージョンＦＤの電位に基づき、ＡＤ変換を行う（ステップＳ７２０）。次に、Ｐｉｘｅｌ　Ｅ～Ｐｉｘｅｌ　Ｈの露光による光電変換を同時に行い、同時にフローティングディフュージョンＦＤ（図４参照）に読み出し、フローティングディフュージョンＦＤの電位に基づき、ＡＤ変換を行う（ステップＳ７２２）。

　以上説明したように、本実施形態に係る電子機器１では、ユニット２００とユニット２０２とを積層して構成することとした。これにより、同じ撮像領域を異なるモードで撮像が可能となる。

（第４実施形態）
　第４実施形態に係る電子機器１は、撮像装置４の画素アレイ部１０内に異なるモードで駆動するユニット２００を３種類以上混在させる点で、第１実施形態に係る電子機器１と相違する。以下では、第１実施形態に係る電子機器１と相違する点を説明する。

　図３４はユニット２００ｃ（図８参照）が配置された画素アレイ部１０の例を示す図である。図１８を参照しつつ、図３４に示すようにエリアＡ２００のユニット２００ｃは、モード２（ＡＦモード２）で駆動され、エリアＡ２０２のユニット２００ｃは、モード３（ＡＦモード３）で駆動され、その他のエリアであるエリアＡ２０４のユニット２００ｃは、モード４（ＧＳモード）で駆動される。

　図３５はモード２（ＡＦモード２）、モード３（ＡＦモード３）、モード４（ＧＳモード）のタイムチャ－トである。横軸は時間を示し、縦軸はモード２、モード３、モード４のＲＡＭＰ信号をそれぞれ示す。図３５に示すように、１Ｆｒａｍｅの前半において、モード２では画素Ｐｉｘｅｌ　Ａ及びＰｉｘｅｌ　Ｃが加算され、モード３では画素Ｐｉｘｅｌ　Ａ及びＰｉｘｅｌ　Ｂが加算され、モード４では画素Ｐｉｘｅｌ　Ａ～Ｐｉｘｅｌ　Ｄが加算される。１Ｆｒａｍｅの後半において、モード２では画素Ｐｉｘｅｌ　Ｂ及びＰｉｘｅｌ　Ｄが加算され、モード３では画素Ｐｉｘｅｌ　Ｃ及びＰｉｘｅｌ　Ｄが加算される。縦線が多い被写体Ｆ１０のＡＦ処理をするのに主に使用し、モード３で動作させるユニット２００ｃは、横線が多い被写体Ｆ１２のＡＦ処理をするのに主に使用する。また、モード４で行動させるユニット２００ｃは、歪のない画像を取得するのに使用する。このように画素面内に異なる動作モードのユニットを混在させることで、高精度なＡＦ処理とＧＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｓｈｕｔｔｅｒ）の同時実現が可能となる。

　図３６は、制御部３の構成例と画素アレイ部１０の構成例を示す図である。図３６に示すようよう、画素アレイ部１０の多くの領域を占める領域Ａ２０２には、ユニット２００ａ（図６参照）が配置される。そして、ユニット２００ｂ（図７参照）、２００ｃ＿１（図８参照）、２００ｃ＿２（図８参照）、２００ｇ（図１２参照）が画素アレイ部１０内に混在して配置される。制御部３は、画素アレイ部１０の生成した画像データを解析し、各２００ａ、ユニット２００ｂ、２００ｃ＿１、２００ｃ＿２、２００ｇのモードを決定する。

　この制御部３は、明るさ検知部３２と、動きベクトル検知部３４と、モード決定部３６とを有する。明るさ検知部３２は、被写体の輝度を画像データに基づき検知する。例えば、明るさ検知部３２は、被写体の画像信号の平均値により、被写体の明るさの度合いを検知する。また、動きベクトル検知部３４は、例えば、画像データに基づきオプチカルフロー演算処理により、被写体の動きの度合いを検知する。

　図３７乃至図４０は、モード決定部３６のモード決定例を示す表である。以下の説明では、ユニット１がユニット２００ｂ、２００ｇに対応し、ユニット２がユニット２００ｃ＿１に対応し、ユニット３が２００ｃ＿２に対応し、ユニット４がユニット２００ｇに対応する。また、Ａ～Ｄは画素Ｐｉｘｅｌ　Ａ、　Ｐｉｘｅｌ　Ｂ、　Ｐｉｘｅｌ　Ｃ、　Ｐｉｘｅｌ　Ｄ等に対応する。さらにまた、「＋」は、フローティングディフュージョンＦＤなどでのアナログ画像信号の加算を意味する。例えば、「Ｂ＋Ｃ＋Ｄ」は、Ｐｉｘｅｌ　Ｂ、Ｐｉｘｅｌ　Ｃ及びＰｉｘｅｌ　Ｄのアナログ画像信号をフローティングディフュージョンＦＤにより合算してＡＤ変換することを示す。モード決定部３６は、例えば図３７乃至図４０に示すように、明るさ検知部３２と動きベクトル検知部３４との出力する信号を用いてモードを決定する。モード決定部３６は、決定したモードの情報を含むモード設定信号ＭＯＤＥを垂直駆動部４０に供給する。

　図３７は、被写体の輝度が明時であり、動きの度合いが高い場合のモード（ＭＯＤＥ１）決定例を示す表である。１回目のＡＤ変換では、ユニット１は、画素Ｐｉｘｅｌ　Ｂ、Ｐｉｘｅｌ　Ｃ及びＰｉｘｅｌ　Ｄを同時に加算し、ユニット２、ユニット３、及びユニット４は、画素Ｐｉｘｅｌ　Ａ、Ｐｉｘｅｌ　Ｂ、Ｐｉｘｅｌ　Ｃ及びＰｉｘｅｌ　Ｄを同時に加算する。２回目のＡＤ変換では、ユニット１の画素Ｐｉｘｅｌ　Ａの信号のみがＡＤ変換される。このように、動被写体であれば、原則的に歪のない画を取得するためにＧＳモードで撮像する。そして、明るい環境でのＡＦの精度がより高い像面位相画素（ＺＡＦ）のデータをＡＦに使用するため、ユニット１の画素Ｐｉｘｅｌ　Ａの信号のみがＡＤ変換される。

　図３８は、被写体の輝度が暗時であり、動きの度合いが高い場合のモード（ＭＯＤＥ２）決定例を示す表である。１回目のＡＤ変換では、ユニット１は、画素Ｐｉｘｅｌ　Ｂ、Ｐｉｘｅｌ　Ｃ及びＰｉｘｅｌ　Ｄを同時に加算し、ユニット２は、画素Ｐｉｘｅｌ　Ａ、及びＰｉｘｅｌ　Ｃを同時に加算し、ユニット３は、画素Ｐｉｘｅｌ　Ａ、及びＰｉｘｅｌ　Ｂを同時に加算し、ユニット４は、画素Ｐｉｘｅｌ　Ａ、Ｐｉｘｅｌ　Ｂ、Ｐｉｘｅｌ　Ｃ及びＰｉｘｅｌ　Ｄを同時に加算する。２回目のＡＤ変換では、ユニット１は、画素Ｐｉｘｅｌ　Ａの信号のみがＡＤ変換され、ユニット２は、画素Ｐｉｘｅｌ　Ｂ、及びＰｉｘｅｌ　Ｄを同時に加算し、ユニット３は、画素Ｐｉｘｅｌ　Ｃ、及びＰｉｘｅｌ　Ｄを同時に加算する。このように、動被写体で暗時であれば、歪のない画を取得するためにユニット４は、ＧＳモードで撮像する。そして、暗い環境でのＡＦが得意なユニット２、３（２ｘ２　ＯＣＬ）のデータをＡＦに使用するため、ユニット２、３をＡＦモードで駆動する。なお、（２ｘ２　ＯＣＬ）は、４画素に対してそれぞれオンチップレンズを配置することを意味する。

　図３９は、被写体の輝度が明時であり、動きの度合いが低い場合のモード（ＭＯＤＥ３）決定例を示す表である。動きの度合いが低い場合には、原則的に高解像モードで撮像される。すなわち、ユニット１～ユニット４は、一画素ずつＡＤ変換する高解像度モードで駆動される。明るい環境でのＡＦの精度がより高い像面位相画素（ＺＡＦ）のデータをＡＦに使用するため、ユニット１の画素Ｐｉｘｅｌ　Ａの信号がＡＦに使用される。

　図４０は、被写体の輝度が暗時であり、動きの度合いが低い場合のモード（ＭＯＤＥ４）決定例を示す表である。１回目のＡＤ変換では、ユニット１、４は、一画素ずつＡＤ変換する高解像度モードで駆動される。そして、暗い環境でのＡＦの精度がより高いユニット２、３（２ｘ２　ＯＣＬ）のデータをＡＦに使用するため、ユニット２、３をＡＦモードで駆動する。

　以上説明したように、本実施形態に係る電子機器１では、撮像装置４の画素アレイ部１０内に異なるモードで駆動するユニット２００を３種類以上混在させることとした。これにより、目的に応じた画像データ、像面位相情報などを３種類以上取得可能となる。また、制御部３が被写体の明るさの度合いと、動きの度合いとに応じて、各ユニット２００のモードを設定することとした。これにより、電子機器１は、撮影環境に応じたモード設定が可能となり、より高精細な画像データ、又はより低歪みな画像データを生成可能となる。

（第５実施形態）
　第５実施形態に係る電子機器１は、１フレーム内に複数回のサブフレームの撮像を行ことにより複数回分の位相差情報を取得し、複数回分の位相差情報を用いた自動焦点（ＡＦ）制御を行うことが更に可能である点で、第１乃至第４実施形態に係る電子機器１と相違する。以下では、第１乃至第４実施形態に係る電子機器１と相違する点を説明する。

　図４１は、第５実施形態に係る電子機器１の一例の構成を示すブロック図である。図４１において、電子機器１は、シャッター１２００と、位相差検出部１４００と、ＡＦ制御推論部１５００とを更に備える点で図１に示した電子機器１と相違する。シャッター１２００は、絞り機能を含むシャッターである。位相差検出部１４００は、像面位相差用画素から位相差検出を行うことが可能である。

　ＡＦ制御推論部１５００は、位相差検出部１４００が検出した位相差情報から次フレームのレンズ２の焦点位置を生成する。また、ＡＦ制御推論部１５００は、位相差検出部１４００が検出した複数の位相差情報を用いて、所定時間後、例えば次フレームの撮像開始時でのレンズ２の焦点位置を推論することも可能である。制御部３は、位相差検出部１４００及びＡＦ制御推論部１５００の生成する信号に応じて、レンズ２の位置、及びシャッター１２００の制御を行うことが可能である。

　図２、及び４を参照しつつ図４２を用いて画素アレイ部１０での撮像例を説明する。図４２は、第５実施形態に係る画素アレイ部１０での撮像例を示す図である。横軸は時間を示している。制御部３は、例えば隣接する４つの画素回路１４０の組合せを画素回路２１０として動作させる。例えば、画素回路２１０は、ユニット２００（図４参照）に対応する。

　図４２に示すように、本実施形態に係る画素回路２１０では、例えば隣接する４つの画素回路１４０のうち左下の画素回路１４０をサブ画素グループＡとし、右下の画素回路１４０をサブ画素グループＢとし、左上の画素回路１４０をサブ画素グループＣとし、右上の画素回路１４０をサブ画素グループＤとする。サブ画素グループＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄでは、画素アレイ１０内の所定の位置に像面位相画素（ＺＡＦ画素）が配置されている。例えば像面位相画素は、図７、１１、１２に示すように、例えば遮光部材によって受光部の一部が遮光された画素として構成される。なお、サブ画素グループＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの順に時間をずらして撮像させる制御の場合には、例えばユニット２００ｂ（図７参照）のように４つの画素回路１４０に対して一つのＦＤで構成される画素ユニット１００（例えば図２参照）等を用いることも可能である。

　例えば、時刻ｔ１０～ｔ１２でサブ画素グループＡの露光、読み出し、ＡＤ変換を行う。同様に、時刻ｔ１２～ｔ１４でサブ画素グループＢの露光、読み出し、ＡＤ変換を行う。時刻ｔ１４～ｔ１６でサブ画素グループＣの露光、読み出し、ＡＤ変換を行う。時刻ｔ１６～ｔ１８（不図示）でサブ画素グループＤの露光、読み出し、ＡＤ変換を行う。なお、これらは駆動例の一例であり、この駆動に限定されない。例えば、画素グループ間の撮像動作の間に、更に待機時間等をいれてもよい。また、画素グループも４つに限定されず、例えば８、１６、３２、６４などでもよい。

　なお、本実施形態では、画素アレイ部１０からの第１読み出し期間をメインフレーム又はフレームと称し、第１読み出し期間より短い第２読み出し期間をサブフレームと称する場合がある。例えば、複数のサブフレームを合計した期間がメインフレームに対応する。また、サブフレームに読み出された画像信号で構成される画像をサブフレーム画像と称する場合がある。例えば、時刻ｔ１０～ｔ１２、時刻ｔ１２～ｔ１４、時刻ｔ１４～ｔ１６、及び時刻ｔ１６～ｔ１８のそれぞれをサブフレームと称し、それぞれの画像をサブフレーム画像Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄと称する場合がある。

（第３モード）
　第３モードは、レンズ２の位置を固定し、サブ画素グループＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの順で撮像対象８をサブフレーム画像Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄとして撮像し、時系列に撮像対象８に対する位相差情報を得るモードである。時系列に得られた位相差情報により、撮像対象８のレンズ２の光軸方向に沿った移動方向及び移動量を予測することが可能となる。なお、本実施形態に係る第３モードが固定モードに対応する。

　図４３は、第３モードでの電子機器１の駆動例を示す図である。制御回路３（図４１参照）は、第１フレームでは、レンズ２の位置を固定し、画素グループＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの順（図４２参照）で撮像対象８を撮像装置４（図４１参照）に撮像させる。位相差検出部１４００は、画素グループＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの順で像面位相差画素から位相差検出を行う。そして、検出した像面位相差情報を含む信号を順にＡＦ制御推論部１５００に出力する。

　ＡＦ制御推論部１５００は、時系列に得られた像面位相差情報を用いて、第２フレームでの撮像開始時点での像面位相差情報を推定する。そして、推定した第２フレームでの撮像開始時点での像面位相差情報、或いは推定したレンズ２の位置を用いて、撮像対象８に焦点が合う状態のレンズ２の位置を推論する。続けて、ＡＦ制御推論部１５００は、予測したレンズ位置に関する情報を含む信号を制御回路３に出力する。これにより、制御回路３は、予測したレンズ位置にレンズ２を移動させた後に、第２フレームの撮像を開始する。

　なお、ＡＦ制御推論部１５００が像面位相差情報を推定することは、レンズ２の位置を推定しているのと等価の処理をおこなっていることとなる。換言するなら、ＡＦ制御推論部１５００が像面位相差情報を推定することは、画素アレイ１０の撮像面からのレンズ２を介した撮像対象８までの距離を推定しているのと等価の処理をおこなっていることとなる。

　第２フレームでは、移動後のレンズ位置を固定し、第１フレームと同様に第３モードでの撮像をおこなう。このように、ＡＦ制御推論部１５００は、次フレームの開始時点での撮像対象８の像面位相差情報を推定し、制御回路３は、レンズ２の位置を撮像対象８に焦点が合うように予め移動させる。これにより、次フレームでは、撮像対象８に焦点が合うべき状態で撮像を開始することができる。また、本実施形態に係る画像は、所謂グローバルシャッタ方式での撮像であるので、サブフレーム画像Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの歪みが抑制され、レンズ２の焦点距離の精度の低下が抑制される。図４８を用いて後述するように、グローバルシャッタ方式での撮像は、ローリングシャッタ方式と比較して行毎の時刻ズレが抑制され、画質がより向上する。

　以上説明したように、本実施形態では、制御部３は、レンズ２の位置を固定し、サブ画素グループＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの順で撮像対象８をサブフレーム画像Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄとして撮像し、位相差検出部１４００は時系列に撮像対象８に対する位相差情報を生成する。そして、ＡＦ制御推論部１５００は、これらの時系列な位相差情報を用いて、所定時点での、例えば次フレームの撮影開始時点での撮像対象８に焦点の合うレンズ２の位置を予測する。これにより、次フレームでは、撮像対象８に焦点が合うべき状態で撮像を開始することができる。

（第６実施形態）
　第６実施形態に係る電子機器１は、１フレーム内に複数回のサブフレームの撮像をレンズ２の位置を変更しつつ行うことも更に可能である点で、第５実施形態に係る電子機器１と相違する。以下では、第５実施形態に係る電子機器１と相違する点を説明する。

（第４モード）
　第４モードは、レンズ２を移動させつつ、サブ画素グループＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの順で撮像対象をサブフレーム画像Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄとして撮像するモードである。時系列に焦点位置の異なるサブフレーム画像Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを得ることが可能となる。なお、本実施形態に係る第４モードが移動モードに対応する。

　図４４は、第４モードでの電子機器１の駆動例を示す図である。制御回路３（図４１参照）は、レンズ２の位置を予め定められた位置に順に移動させつつ、画素グループＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの順で撮像対象８を撮像装置４（図４１参照）に撮像させる。例えば、図４４では、制御回路３は、レンズ２の位置を焦点距離ＦＬ、ＦＬ＋ＦＬｂ、ＦＬ＋ＦＬｃ、ＦＬ＋ＦＬｄとなるように移動させる。例えばＦＬｂ＜ＦＬｃ＜ＦＬｄの関係がある。

　これにより、サブフレーム画像Ａでは、焦点距離ＦＬの撮像対象Ｏｂｊに焦点の合った画像が撮像される。すなわち、サブフレーム画像Ａでは、撮影対象８の範囲内の特定の撮像対象Ｏｂｊに焦点の合った画像が撮像される。サブフレーム画像Ｂでは、焦点距離ＦＬ＋ＦＬｂに対応する撮像対象Ｏｂｂに焦点の合った画像が撮像される。サブフレーム画像Ｃでは、焦点距離ＦＬ＋ＦＬｃに対応する撮像対象Ｏｂｃに焦点の合った画像が撮像される。サブフレーム画像Ｄでは、焦点距離ＦＬ＋ＦＬｄに対応する撮像対象Ｏｂｄに焦点の合った画像が撮像される。また、本実施形態に係る画像は、所謂グローバルシャッタ方式での撮像であるので、サブフレーム画像Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄでは歪みが抑制された画像が撮像される。なお、撮像対象Ｏｂｂ、Ｏｂｃ、Ｏｂｄは、例えば枠Ｍｂ、Ｍｃ、Ｍｄ内の被写体に対応する。

　撮影者は、入力デバイス１２（図４１参照）を介した操作入力により、サブフレーム画像Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの順に、表示部８０に表示させることが可能である。また、撮影者は、入力デバイス１２（図４１参照）を介した操作入力に基づき、表示部８０に表示されるサブフレーム画像Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの撮像画像を選択する指示信号を入力可能である。例えば、制御回路３は、指示信号に基づき、サブフレーム画像Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの撮像画像のうちから撮像画像を選択し、選択した撮像画像のみを記憶部７に記憶させることが可能である。これにより、記憶部７の容量を抑制可能となる。

　このように、例えば、特定の撮像対象に焦点を合わせることが困難な場合にも、焦点のあった撮像画像を得ることが可能である。例えば、運動会などで、多数の人を撮像した場合などでも、それぞれのサブフレーム画像Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ毎に異なる人物に焦点の合った画像を撮像可能となる。なお、本実施形態に係る入力デバイス１２が入力部に対応する。

　以上説明したように、本実施形態では、制御部３は、レンズ２の位置を移動させつつ、サブフレーム画像Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの順で撮像対象を撮像することとした。これにより、撮影者は、焦点を合わせる操作を行うこと無く、複数の焦点位置の撮像画像を得ることが可能となる。

（第７実施形態）
　第７実施形態に係る電子機器１は、撮像された画像に対してクラスタ読み出しを行うことも更に可能である点で、第６実施形態に係る電子機器１と相違する。以下では、第６実施形態に係る電子機器１と相違する点を説明する。

　図４５は、クラスタ読み出しの動作例を示す図である。図４５に示すように、一つのクラスタは、例えば縦Ｎ個の画素回路２１０と横Ｍ個の画素回路２１０で構成されている。ここで、Ｚ＝Ｎ×Ｍ、Ｎ＝１０（行）、Ｍ＝７（列）とし、ｎを１～Ｚの自然数とする。各クラスタは、画素アレイ部１０（図２参照）に行列状に配置される。

　クラスタ読み出しでは、クラスタ毎の画素回路２１０が順に並列に読み出される。例えば、クラスタ内の各画素回路２１０は、１～Ｚのいずれかの数字が対応する。これにより、例えばｎ＝１では、一つのクラスタ内では、１行目の左端の画素回路２１０の読み出しを行い、例えばｎ＝９では、２行目の左端から２番目の画素回路２１０の読み出しを行い、例えばｎ＝７０では、Ｎ行目の右端の画素回路２１０の読み出しを行う。このように、クラスタ内の画素回路２１０を順に、クラスタ毎に並列に読み出す動作をクラスタ読み出しと称する。すなわち、クラスタ内の画素回路２１０が７０個で構成されている場合には、７０回の読み出しがクラスタ毎に並列に行われる。

　図４６は、画素回路２１０内の像面位相画素の配置例を示す図である。図４６に示すように、最初にクラスタ読み出しされる画素回路２１０において、４つの画素回路１４０のうちの一つを像面位相画素（ＺＡＦ画素）とする。例えば像面位相画素は、図７、１１、１２に示すように、例えば遮光部材によって受光部の一部が遮光された画素として構成される。

　また、本実施形態では、最初にクラスタ読み出しされる画素回路２１０において、Ａの位置に像面位相画素が配置される画素回路２１０と、Ｂの位置に像面位相画素が配置される画素回路２１０と、Ｃの位置に像面位相画素が配置される画素回路２１０と、Ｄの位置に像面位相画素が配置される画素回路２１０と、が画素アレイ部１０内に均等に分散して配置されている。

　さらにまた、本実施形態では、サブ画素グループ毎にクラスタ読み出しを行うこととする。本実施形態に係る画素回路２１０の隣接する４つの画素回路１４０のうち、左上の画素回路１４０をサブ画素グループＡとし、右上の画素回路１４０をサブ画素グループＢとし、左下の画素回路１４０をサブ画素グループＣとし、右下の画素回路１４０をサブ画素グループＤとする。

　例えば、サブ画素グループＡを読み出す場合には、クラスタ毎の画素回路２１０の左上の画素回路１４０が並列にクラスタ読み出される。そして、クラスタ読み出しされた画像信号に基づき、サブフレーム画像Ａが構成される。

　サブ画素グループＡのクラスタ読み出しが終了すると、次に、サブ画素グループＢがクラスタ読み読み出される。サブ画素グループＢを読み出す場合には、クラスタ毎の画素回路２１０の右上の画素回路１４０が並列にクラスタ読み出しされる。そして、クラスタ読み出しされた画像信号に基づきサブフレーム画像Ｂが構成される。

　サブ画素グループＢのクラスタ読み出しが終了すると、次に、サブ画素グループＣがクラスタ読み読み出される。サブ画素グループＣを読み出す場合には、クラスタ毎の画素回路２１０の左下の画素回路１４０が並列にクラスタ読み出しされる。そして、クラスタ読み出しされた画像信号に基づきサブフレーム画像Ｃが構成される。

　サブ画素グループＣのクラスタ読み出しが終了すると、次に、サブ画素グループＤがクラスタ読み出される。サブ画素グループＤを読み出す場合には、クラスタ毎の画素回路２１０の右下の画素回路１４０が並列にクラスタ読み出しされる。そして、クラスタ読み出しされた画像信号に基づきサブフレーム画像Ｄが構成される。

　このように、クラスタ内の画素回路２１０が７０個で構成されている場合には、サブフレーム画像Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ毎に７０回のクラスタ読み出しを行い、１サブフレーム分の画像を生成する。これらから分かる様に、本実施形態では、サブフレーム画像Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ毎に最初に読み出される画素回路１４０には、像面位相画素が均等に含まれ、且つ画素アレイ部１０内に均等に分散して配置されている。

　なお、クラスタ読み出しは、クラスタ内の全画素回路２１０の読み出しに限定されず、例えば画素回路２１０を、４、８、１６、３２毎に読み出してもよい。また、画素回路１４０の読み出し順もＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの順に限定されず、任意の順でもよく、読み出しを行わない画素回路１４０を設定してもよい。

（第５モード）
　第５モードは、サブ画素グループＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ毎にクラスタ読み出しを行い、サブ画素グループＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ毎に像面位相画素の画像信号を用いて、次のサブフレーム画像用のレンズ位置を推論する。これにより、時系列に焦点位置が制御されたサブフレーム画像Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを得ることが可能となる。なお、本実施形態に係る第５モードが移動モードに対応する。

　図４７は、第５モードでの電子機器１の駆動例を示す図である。制御回路３（図４１参照）は、サブ画素グループＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの順で画素回路２１０からクラスタ読み出しで画像信号を読み出す。

　位相差検出部１４００（図４１参照）は、例えばサブ画素グループＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ毎に最初に読み出された像面位相差用画素からサブフレーム毎に位相差情報の検出を行う。次に、ＡＦ制御推論部１５００（図４１参照）は、位相差検出部１４００が検出したサブフレーム毎の位相差情報に基づき、順に、次サブフレームのレンズ位置を推論する。そして、制御回路３は、推論された位置に、レンズ２を移動させる。

　このように、第５モードでは、例えばサブ画素グループＡをクラスタ読み出している間に、サブフレーム画像Ｂ（Ｓｕｂ　Ｆｒａｍｅ　Ｎｏ．２）用のレンズ位置を推論し、サブフレーム画像Ｂの撮像タイミングに合わせてレンズの位置を移動させることが可能となる。この場合、最初にクラスタ読み出しした画素回路１４０には、像面位相画素が含まれる。このため、次にサブフレーム画像Ｂの撮像を行うまでに、サブフレーム画像Ｂ用の焦点位置を推論し、レンズの位置を移動させる時間をより長く確保することが可能となる。

　更に、最初にクラスタ読み出しされた画素回路１４０に含まれる像面位相画素は、画素アレイ部１０内に均等に分散して配置されている。これにより、サブフレーム画像Ｂ用のレンズ位置の推論精度がより向上する。このように、第５モードでは、サブフレーム画像Ａ（Ｓｕｂ　Ｆｒａｍｅ　Ｎｏ．１）を撮像し、クラスタ読み出しの間に、次のサブフレーム画像Ｂ（Ｓｕｂ　Ｆｒａｍｅ　Ｎｏ．２）の撮像タイミングに合わせてレンズの位置を移動させることが可能となる。このような処理を繰り返すことにより、被写体８が移動する場合にも、サブフレーム画像Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ毎にレンズ位置が被写体８に合わせて時系列に制御され、より焦点位置の合った画像の撮像が可能となる。

　図４８は、比較例の撮像動作例を示す図である。図４８は、所謂ラスタ方式であり、行毎に撮像された画像がラスタ出力されるので、画像が歪んでしまう。所謂ラスタ方式は、ローリングシャッタ方式と称する場合がある。このため、レンズ２の焦点位置制御も、本実施形態に係るグローバルシャッタ方式での撮像における焦点位置制御よりも低下してしまう。

　以上説明したように、本実施形態によれば、制御回路３が、クラスタ内の画素回路２１０を所定順に読み出すクラスタ読み出し行い、ＡＦ制御推論部１５００（図４１参照）は、位相差検出部１４００が所定の順番に、例えばサブフレーム毎に読み出された像面位相差用画素から検出した位相差情報から次サブフレームのレンズ位置を推論する。そして、制御回路３は、推論された位置に、レンズ２を移動させることとした。これにより、例えばサブフレーム毎に焦点位置制御を行うことが可能となる。

（第８実施形態）
　本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット等のいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。

　図４９は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。

　車両制御システム１２０００は、通信ネットワーク１２００１を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図４９に示した例では、車両制御システム１２０００は、駆動系制御ユニット１２０１０、ボディ系制御ユニット１２０２０、車外情報検出ユニット１２０３０、車内情報検出ユニット１２０４０、及び統合制御ユニット１２０５０を備える。また、統合制御ユニット１２０５０の機能構成として、マイクロコンピュータ１２０５１、音声画像出力部１２０５２、及び車載ネットワークＩ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１２０５３が図示されている。

　駆動系制御ユニット１２０１０は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット１２０１０は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。

　ボディ系制御ユニット１２０２０は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット１２０２０は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット１２０２０には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット１２０２０は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。

　車外情報検出ユニット１２０３０は、車両制御システム１２０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット１２０３０には、撮像部１２０３１が接続される。車外情報検出ユニット１２０３０は、撮像部１２０３１に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像を受信する。車外情報検出ユニット１２０３０は、受信した画像に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。

　撮像部１２０３１は、光を受光し、その光の受光量に応じた電気信号を出力する光センサである。撮像部１２０３１は、電気信号を画像として出力することもできるし、測距の情報として出力することもできる。また、撮像部１２０３１が受光する光は、可視光であっても良いし、赤外線等の非可視光であっても良い。

　車内情報検出ユニット１２０４０は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット１２０４０には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部１２０４１が接続される。運転者状態検出部１２０４１は、例えば運転者を撮像するカメラを含み、車内情報検出ユニット１２０４０は、運転者状態検出部１２０４１から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。

　マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット１２０１０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｄｒｉｖｅｒ　Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）の機能実現を目的とした協調制御を行うことができる。

　また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。

　また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で取得される車外の情報に基づいて、ボディ系制御ユニット１２０３０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で検知した先行車又は対向車の位置に応じてヘッドランプを制御し、ハイビームをロービームに切り替える等の防眩を図ることを目的とした協調制御を行うことができる。

　音声画像出力部１２０５２は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図４１の例では、出力装置として、オーディオスピーカ１２０６１、表示部１２０６２及びインストルメントパネル１２０６３が例示されている。表示部１２０６２は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。

　図５０は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。

　図５０では、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１、１２１０２、１２１０３、１２１０４、１２１０５を有する。

　撮像部１２１０１、１２１０２、１２１０３、１２１０４、１２１０５は、例えば、車両１２１００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部等の位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部１２１０１及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として車両１２１００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部１２１０２、１２１０３は、主として車両１２１００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部１２１０４は、主として車両１２１００の後方の画像を取得する。車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。

　なお、図５０には、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲１２１１１は、フロントノーズに設けられた撮像部１２１０１の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１２、１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部１２１０２、１２１０３の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１４は、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部１２１０４の撮像範囲を示す。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両１２１００を上方から見た俯瞰画像が得られる。

　撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、距離情報を取得する機能を有していてもよい。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、複数の撮像素子からなるステレオカメラであってもよいし、位相差検出用の画素を有する撮像素子であってもよい。

　例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を基に、撮像範囲１２１１１ないし１２１１４内における各立体物までの距離と、この距離の時間的変化（車両１２１００に対する相対速度）を求めることにより、特に車両１２１００の進行路上にある最も近い立体物で、車両１２１００と略同じ方向に所定の速度（例えば、０ｋｍ／ｈ以上）で走行する立体物を先行車として抽出することができる。さらに、マイクロコンピュータ１２０５１は、先行車の手前に予め確保すべき車間距離を設定し、自動ブレーキ制御（追従停止制御も含む）や自動加速制御（追従発進制御も含む）等を行うことができる。このように運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。

　例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を元に、立体物に関する立体物データを、２輪車、普通車両、大型車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出し、障害物の自動回避に用いることができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両１２１００の周辺の障害物を、車両１２１００のドライバが視認可能な障害物と視認困難な障害物とに識別する。そして、マイクロコンピュータ１２０５１は、各障害物との衝突の危険度を示す衝突リスクを判断し、衝突リスクが設定値以上で衝突可能性がある状況であるときには、オーディオスピーカ１２０６１や表示部１２０６２を介してドライバに警報を出力することや、駆動系制御ユニット１２０１０を介して強制減速や回避操舵を行うことで、衝突回避のための運転支援を行うことができる。

　撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在するか否かを判定することで歩行者を認識することができる。かかる歩行者の認識は、例えば赤外線カメラとしての撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像における特徴点を抽出する手順と、物体の輪郭を示す一連の特徴点にパターンマッチング処理を行って歩行者か否かを判別する手順によって行われる。マイクロコンピュータ１２０５１が、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在すると判定し、歩行者を認識すると、音声画像出力部１２０５２は、当該認識された歩行者に強調のための方形輪郭線を重畳表示するように、表示部１２０６２を制御する。また、音声画像出力部１２０５２は、歩行者を示すアイコン等を所望の位置に表示するように表示部１２０６２を制御してもよい。

　以上、本開示に係る技術が適用され得る車両制御システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、例えば、撮像部１２０３１等に適用され得る。具体的には、例えば、図１の電子機器１は、撮像部１２０３１に適用することができる。撮像部１２０３１に本開示に係る技術を適用することにより、撮影環境に応じたモード設定が可能となり、より高精細な画像データ、又はより低歪みな画像データを生成可能となる。

　なお、本技術は以下のような構成を取ることができる。
（１）
　複数の画素ユニットを備える撮像装置であって、
　前記画素ユニットは、
　複数の光電変換素子と、
　前記画素ユニット内の前記光電変換素子で光電変換された電荷を出力するフローティングディフュージョンと、
　前記光電変換素子で光電変換された電荷に応じた信号をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換部と、を有し、
　前記複数の光電変換素子により光電変換された電荷を異なる期間に前記フローティングディフュージョンに転送し、前記異なる期間に応じて、前記アナログデジタル変換部による変換期間を異ならせる第１モードと、
　前記複数の光電変換素子のうちの少なくとも２つにより生成された電荷を前記フローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により同時に変換する第２モードと、を有する、撮像装置。

（２）
　前記複数の光電変換素子のそれぞれは、第１トランジスタを介して前記フローティングディフュージョンに接続され、
　前記第１トランジスタを接続状態又は非接続状態にする第１制御信号を供給する、垂直駆動部を、更に備える、（１）に記載の撮像装置。

（３）
　前記複数の光電変換素子のそれぞれには、第２トランジスタを介して所定の電位が供給され、
　前記垂直駆動部は、前記第２トランジスタを接続状態又は非接続状態にする２制御信号を供給する、垂直駆動部を、更に備える、（１）又は（２）に記載の撮像装置。

（４）　
　前記垂直駆動部は、モード設定信号に応じて、前記第１制御信号、及び前記第２制御信号を変更する、（２）又は（３）に記載の撮像装置。

（５）
　前記複数の光電変換素子のそれぞれは、同一の波長帯域の光を受光する、（１）に記載の撮像装置。

（６）
　前記複数の光電変換素子の少なくとも２つの光電変換素子のそれぞれは、異なる色のカラーフィルタを介して、光を受光する、（１）に記載の撮像装置。

（７）
　前記複数の光電変換素子の少なくとも一つは、遮光部材によって受光部の一部が遮光された画素として構成される、（１）に記載の撮像装置。

（８）
　前記複数の光電変換素子のそれぞれは、それぞれに対応する位置に配置されたレンズを介して光を受光する、（１）に記載の撮像装置。

（９）
　前記複数の光電変換素子の少なくとも２つの光電変換素子は、前記少なくとも２つの光電変換素子に対応する位置に配置された一つのレンズを介して光を受光する、（１）に記載の撮像装置。

（１０）
　前記複数の光電変換素子は、シリコンにより形成された第１光電変換素子と、非シリコンにより形成された第２光電変換素子と、を有する、（１）に記載の撮像装置。

（１１）
　前記第１光電変換素子と、前記第２光電変換素子は積層され、前記第１光電変換素子は、前記第２光電変換素子を透過した光を受光する、（１０）に記載の撮像装置。

（１２）
　前記積層された前記第１光電変換素子と、前記第２光電変換素子とに対応する位置に配置されたレンズを透過した光を受光する、（１１）に記載の撮像装置。

（１３）
　前記垂直駆動部は、前記第１モードでは、前記複数の光電変換素子のそれぞれに接続される前記第２トランジスタを時系列に非接続状態から接続状態に制御する、（４）に記載の撮像装置。

（１４）
　前記垂直駆動部は、前記第２モードでは、前記複数の光電変換素子のそれぞれに接続される前記第２トランジスタを同時に非接続状態から接続状態に制御する、（４）に記載の撮像装置。

（１５）
　前記画素ユニット内の前記複数の光電変換素子は、緑色フィルタを介して受光する少なくとも２つ以上の光電変換素子と、赤色フィルタを介して受光する光電変換素子と、青色フィルタを介して光を受光する光電変換素子を有し、
　前記複数の光電変換素子により生成された電荷をそれぞれ異なる期間に前記フローティングディフュージョンに転送し、前記異なる期間に応じて、前記アナログデジタル変換部による変換期間を異ならせるモードと、
　前記赤色フィルタ又は青色フィルタを介して受光した光電変換素子により生成された電荷を前記フローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により変換する第１期間と、前記緑色フィルタを介して受光する少なくとも２つ以上の光電変換素子により生成された電荷を前記フローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により同時に変換する前記第１期間と異なる第２期間とを有するモードと、を有する、（１）に記載の撮像装置。

（１６）
　前記画素ユニット内の前記複数の光電変換素子のうち、少なくとも２つの光電変換素子に対応する位置に配置された一つのレンズを介して光を受光し、
　前記２つの光電変換素子により生成された電荷をそれぞれ異なる期間に前記フローティングディフュージョンに転送し、前記異なる期間に応じて、前記アナログデジタル変換部による変換期間を異ならせるモードと、
　前記２つの光電変換素子により生成された電荷を前記フローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により同時に変換するモードと、を有する、（１）に記載の撮像装置。

（１７）
　前記画素ユニット内の前記複数の光電変換素子のうち、少なくとも４つの光電変換素子に対応する位置に配置された一つのレンズを介して光を受光し、
　前記４つの光電変換素子により生成された電荷をそれぞれ異なる期間に前記フローティングディフュージョンに転送し、前記異なる期間に応じて、前記アナログデジタル変換部による変換期間を異ならせるモードと、
　前記４つの光電変換素子の内の２つの光電変換素子により生成された電荷を前記フローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により同時に変換するモードと、
　前記４つの光電変換素子により生成された電荷を前記フローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により同時に変換するモードと、を有する、（１）に記載の撮像装置。

（１８）
　前記画素ユニット内の前記複数の光電変換素子のうち、遮光部材によって受光部の一部が遮光された画素として構成され、
　前記複数の光電変換素子により生成された電荷をそれぞれ異なる期間に前記フローティングディフュージョンに転送し、前記異なる期間に応じて、前記アナログデジタル変換部による変換期間を異ならせるモードと、
　前記所定の絞りを介して光を受光した光電変換素子により生成された電荷を前記フローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により変換した後に、前記複数の光電変換素子の内の前記絞りを介して光を受光した光電変換素子と異なる光電変換素子により生成された電荷を前記フローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により同時に変換するモードと、を有する、（１）に記載の撮像装置。

（１９）
　前記画素ユニット内の前記複数の光電変換素子のうち、少なくとも２つの光電変換素子により生成された電荷をそれぞれ異なる期間に前記フローティングディフュージョンに転送し、前記異なる期間に応じて、前記アナログデジタル変換部による変換期間を異ならせるモードと、
　前記複数の光電変換素子の内の１つの光電変換素子により生成された電荷を前記フローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により変換した後に、前記複数の光電変換素子の内の２つの光電変換素子により生成された電荷をフローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により同時に変換するモードと、を有する

（２０）
　第１の画素ユニットと第２の画素ユニットとがそれぞれ複数配置され、
　第１の画素ユニットに供給される第１制御信号と、第２の画素ユニットに供給される第１制御信号はそれぞれ垂直駆動部に接続され、
　前記垂直駆動部は前記第１の画素ユニットに供給される第１制御信号と、前記第２の画素ユニットに供給される第１制御信号をモード設定信号に応じて変更する、撮像装置。

（２１）
　（４）に記載の撮像装置と、
　前記撮像装置を用いて生成された画像データに応じて、前記モード設定信号を生成する制御部と、を備える電子機器。

（２２）
　前記制御部は、前記画像データに基づく被写体の明るさの度合いと、前記被写体の動きの度合いと、に基づき、前記モード設定信号を生成する、（２１）に記載の電子機器。

（２３）
　前記制御部は、前記被写体の動きの度合いと、に基づき、前記モード設定信号を生成する（２１）に記載の電子機器。

（２４）
　複数の像面位相差画素をそれぞれ有する複数の画素グループで構成される画素アレイ部と、
　前記複数の画素グループ毎でレンズを介して被写体を撮像するタイミングを異ならせる制御を行う制御部と、を備え、
　前記レンズの位置が固定される固定モードと、
　前記異なるタイミング毎に前記レンズの位置が異なる移動モードと、の少なくとも一方
　を有する、電子機器。

（２５）
　前記複数の位相差画素の画像信号に基づき、位相差情報を生成する位相差検出部と、
　前記位相差情報を用いて、次フレーム、又は次サブフレームの前記レンズの位置を推論する推論部と、
　を備える、（２４）に記載の電子機器。

（２６）
　前記固定モードでは、
　前記位相差検出部は、前記複数の画素グループ毎にえられた前記複数の位相差画素の画像信号に基づき、時系列な位相差情報を生成し、
　前記推論部は、前記時系列な位相差情報を用いて、次フレームの前記レンズの位置を推論する、（２５）に記載の電子機器。

（２７）
　前記制御部は、次フレームの撮影開始時に基づき、前記推論部が推論した前記レンズの位置に前記レンズを移動させる、（２６）に記載の電子機器。

（２８）
　前記移動モードにおいて、
　前記制御部は、前記複数の画素グループ毎にえられた撮像画像を表示部に表示させる、（２４）に記載の電子機器。

（２９）
　前記表示部に表示される画像を選択する指示信号を入力する入力部を更に備え、
　前記制御部は、前記指示信号に基づき、前記複数の画素グループ毎にえられた撮像画像を選択する、（２８）に記載の電子機器。

（３０）
　前記制御部は、前記指示信号に基づき、前記複数の画素グループ毎にえられた撮像画像のうちから選択された撮像画像のみを記憶部に記憶させる、（２９）に記載の電子機器。

（３１）
　画素アレイ部は、矩形状の領域に分けられ、前記複数の像面位相差画素を含む画素が行列状に配置されており、
　前記制御部は、前記矩形状の領域毎に領域内の画素から所定の順番に画像信号を並列に読み出す、（２４）に記載の電子機器。

（３２）
　前記移動モードにおいて、
　前記矩形状の領域毎に複数の像面位相差画素が含まれ、
　前記矩形状の領域毎に所定の順番で読み出された画像信号に基づき、位相差情報を生成する位相差検出部と、　
　前記位相差情報を用いて、前記所定の順番に応じてレンズの位置を推論することが可能である推論部と、
　を更に備える、（３１）に記載の電子機器。

（３３）
　前記矩形状の領域毎に最初に読み出された画素には少なくとも複数の像面位相差画素が含まれ、
　前記位相差検出部は、前記矩形状の領域毎に最初に読み出され画素画像信号に基づき、位相差情報を生成する、（３２）に記載の電子機器。

（３４）
　画素アレイ部は、前記複数の像面位相差画素を含む画素が行列状に配置されており、
　前記画素アレイ部は矩形状の領域に分けられ、前記矩形状の領域毎に領域内の画素から所定の順番に画像信号を並列に読み出す制御部と、
　を備える、電子機器。

（３５）
　前記画素アレイ部は、複数の画素ユニットで構成され、
　前記画素ユニットは、
　複数の光電変換素子と、
　前記画素ユニット内の前記光電変換素子で光電変換された電荷を出力するフローティングディフュージョンと、
　前記光電変換素子で光電変換された電荷に応じた信号をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換部と、を有する、（２４）乃至（３４）のいずれか一項に記載の電子機器。

（３６）
　前記複数の光電変換素子により光電変換された電荷を異なる期間に前記フローティングディフュージョンに転送し、前記異なる期間に応じて、前記アナログデジタル変換部による変換期間を異ならせる第１モードと、
　前記複数の光電変換素子のうちの少なくとも２つにより生成された電荷を前記フローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により同時に変換する第２モードと、を有する、（２４）に記載の電子機器。

（３７）
　前記画素アレイ部は、複数の画素ユニットで構成され、
　前記画素ユニットは、前記複数の画素グループにそれぞれ属する複数の光電変換素子と、
　前記画素ユニット内の前記光電変換素子で光電変換された電荷を出力するフローティングディフュージョンと、
　前記光電変換素子で光電変換された電荷に応じた信号をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換部と、を有し、
　前記複数の光電変換素子により光電変換された電荷を異なる期間に前記フローティングディフュージョンに転送し、前記異なる期間に応じて、前記アナログデジタル変換部による変換期間を異ならせる第１モードと、
　前記複数の光電変換素子のうちの少なくとも２つにより生成された電荷を前記フローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により同時に変換する第２モードと、を有する、（２４）乃至（３０）のいずれか一項に記載の電子機器。

（３８）
　前記画素アレイ部は、複数の画素ユニットで構成され、
　前記画素ユニットは、前記複数の画素グループにそれぞれ属する複数の光電変換素子と、
　前記画素ユニット内の前記光電変換素子で光電変換された電荷を出力するフローティングディフュージョンと、
　前記光電変換素子で光電変換された電荷に応じた信号をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換部と、を有し、
　画素ユニット内の前記複数の光電変換素子のうち、少なくとも２つの光電変換素子に対応する位置に配置された一つのオンチップレンズを介して光を受光し、
　前記２つの光電変換素子により生成された電荷をそれぞれ異なる期間にフローティングディフュージョンに転送し、前記異なる期間に応じて、アナログデジタル変換部による変換期間を異ならせるモードと、
　前記２つの光電変換素子により生成された電荷を前記フローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により同時に変換するモードと、を有する、（２４）に記載の電子機器。

（３９）
　前記画素アレイ部は、複数の画素ユニットで構成され、
　前記画素ユニットは、前記複数の画素グループにそれぞれ属する複数の光電変換素子と、
　前記画素ユニット内の前記光電変換素子で光電変換された電荷を出力するフローティングディフュージョンと、
　前記光電変換素子で光電変換された電荷に応じた信号をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換部と、を有し、
　前記画素ユニット内の前記複数の光電変換素子のうち、少なくとも４つの光電変換素子に対応する位置に配置された一つのオンチップレンズを介して光を受光し、
　前記４つの光電変換素子により生成された電荷をそれぞれ異なる期間に前記フローティングディフュージョンに転送し、前記異なる期間に応じて、前記アナログデジタル変換部による変換期間を異ならせるモードと、
　前記４つの光電変換素子の内の２つの光電変換素子により生成された電荷を前記フローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により同時に変換するモードと、
　前記４つの光電変換素子により生成された電荷を前記フローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により同時に変換するモードと、を有する、（２４）に記載の電子機器。

（４０）
　前記画素アレイ部は、複数の画素ユニットで構成され、
　前記画素ユニットは、前記複数の画素グループにそれぞれ属する複数の光電変換素子と、
　前記画素ユニット内の前記光電変換素子で光電変換された電荷を出力するフローティングディフュージョンと、
　前記光電変換素子で光電変換された電荷に応じた信号をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換部と、を有し、
　前記画素ユニット内の前記複数の光電変換素子のうち少なくとも一つは、遮光部材によって受光部の一部が遮光された画素として構成され、
　前記複数の光電変換素子により生成された電荷をそれぞれ異なる期間に前記フローティングディフュージョンに転送し、前記異なる期間に応じて、前記アナログデジタル変換部による変換期間を異ならせるモードと、
　所定の絞りを介して光を受光した光電変換素子により生成された電荷を前記フローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により変換した後に、前記複数の光電変換素子の内の前記絞りを介して光を受光した光電変換素子と異なる光電変換素子により生成された電荷を前記フローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により同時に変換するモードと、を有する、（２４）に記載の電子機器。

（４１）
　複数の像面位相差画素をそれぞれ有する複数の画素グループで構成される画素アレイ部と、
　前記複数の画素グループ毎でレンズを介して被写体を撮像するタイミングを異ならせる制御を行う制御部と、
　前記複数の画素グループ毎にえられた前記複数の位相差画素の画像信号に基づき、時系列な位相差情報を生成する位相差検出部と、
　前記時系列な位相差情報を用いて、次フレームの前記レンズの位置を推論する推論部と、
　を備える、電子機器。

（４２）
　複数の像面位相差画素をそれぞれ有する複数の画素グループで構成される画素アレイ部と、
　前記複数の画素グループ毎でレンズを介して被写体を撮像するタイミングを異ならせる制御を行う制御部と、を備え、
　前記制御部は、前記複数の画素グループ毎で前記レンズの位置を変更する、電子機器。

　本開示の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本開示の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本開示の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。

　１：電子機器、２：レンズ、３：制御部、４：撮像装置、１０：画素アレイ部、４０：垂直駆動部、１００、１００ａ、１００ｂ：画素ユニット、１９０：アナログデジタル変換部、３００、３０２、３０４：オンチップレンズ、１４００：位相差検出部、１５００：ＡＦ制御推論部、ＦＤ：フローティングディフュージョン（畜電部）、ＴＲ１：オーバーフローゲートトランジスタ（第１トランジスタ）、ＴＲ２：電荷転送トランジスタ（第２トランジスタ）、ＴＲＧ＿Ａ～ＴＲＧ＿Ｄ、ＴＲＧ＿Ａ１～ＴＲＧ＿Ｄ１、ＴＲＧ＿Ａ２～ＴＲＧ＿Ｄ２：制御信号、ＯＦＧ＿Ａ～ＯＦＧ＿Ｄ、ＯＦＧ＿Ａ１～ＯＦＧ＿Ｄ１、ＯＦＧ＿Ａ２～ＯＦＧ＿Ｄ２：制御信号、ＰＤ＿Ａ～ＰＤ＿Ｄ、ＰＣ＿Ｅ～ＰＣ＿Ｈ：光電変換素子、ＦＤ：フローティングディフュージョン。

Claims

　複数の画素ユニットを備える撮像装置であって、
　前記画素ユニットは、
　複数の光電変換素子と、
　前記画素ユニット内の前記光電変換素子で光電変換された電荷を出力するフローティングディフュージョンと、
　前記光電変換素子で光電変換された電荷に応じた信号をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換部と、を有し、
　前記複数の光電変換素子により光電変換された電荷を異なる期間に前記フローティングディフュージョンに転送し、前記異なる期間に応じて、前記アナログデジタル変換部による変換期間を異ならせる第１モードと、
　前記複数の光電変換素子のうちの少なくとも２つにより生成された電荷を前記フローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により同時に変換する第２モードと、を有する、撮像装置。
　前記複数の光電変換素子のそれぞれは、第１トランジスタを介して前記フローティングディフュージョンに接続され、
　前記第１トランジスタを接続状態又は非接続状態にする第１制御信号を供給する、垂直駆動部を、更に備える、請求項１に記載の撮像装置。
　前記複数の光電変換素子のそれぞれには、第２トランジスタを介して所定の電位が供給され、
　前記垂直駆動部は、前記第２トランジスタを接続状態又は非接続状態にする２制御信号を供給する、垂直駆動部を、更に備える、請求項１に記載の撮像装置。
　前記垂直駆動部は、モード設定信号に応じて、前記第１制御信号、及び前記第２制御信号を変更する、請求項２に記載の撮像装置。
　前記複数の光電変換素子のそれぞれは、同一の波長帯域の光を受光する、請求項１に記載の撮像装置。
　前記複数の光電変換素子の少なくとも２つの光電変換素子のそれぞれは、異なる色のカラーフィルタを介して、光を受光する、請求項１に記載の撮像装置。
　前記複数の光電変換素子の少なくとも一つは、遮光部材によって受光部の一部が遮光された画素として構成される、請求項１に記載の撮像装置。
　前記複数の光電変換素子のそれぞれは、それぞれに対応する位置に配置されたレンズを介して光を受光する、請求項１に記載の撮像装置。
　前記複数の光電変換素子の少なくとも２つの光電変換素子は、前記少なくとも２つの光電変換素子に対応する位置に配置された一つのレンズを介して光を受光する、請求項１に記載の撮像装置。
　前記複数の光電変換素子は、シリコンにより形成された第１光電変換素子と、非シリコンにより形成された第２光電変換素子と、を有する、請求項１に記載の撮像装置。
　前記第１光電変換素子と、前記第２光電変換素子は積層され、前記第１光電変換素子は、前記第２光電変換素子を透過した光を受光する、請求項１０に記載の撮像装置。
　前記積層された前記第１光電変換素子と、前記第２光電変換素子とに対応する位置に配置されたレンズを透過した光を受光する、請求項１１に記載の撮像装置。
　前記垂直駆動部は、前記第１モードでは、前記複数の光電変換素子のそれぞれに接続される前記第１トランジスタを時系列に非接続状態から接続状態に制御する、請求項４に記載の撮像装置。
　前記垂直駆動部は、前記第２モードでは、前記複数の光電変換素子のそれぞれに接続される前記第１トランジスタを同時に非接続状態から接続状態に制御する、請求項４に記載の撮像装置。
　前記画素ユニット内の前記複数の光電変換素子は、緑色フィルタを介して受光する少なくとも２つ以上の光電変換素子と、赤色フィルタを介して受光する光電変換素子と、青色フィルタを介して光を受光する光電変換素子を有し、
　前記複数の光電変換素子により生成された電荷をそれぞれ異なる期間に前記フローティングディフュージョンに転送し、前記異なる期間に応じて、前記アナログデジタル変換部による変換期間を異ならせるモードと、
　前記赤色フィルタ又は青色フィルタを介して受光した光電変換素子により生成された電荷を前記フローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により変換する第１期間と、前記緑色フィルタを介して受光する少なくとも２つ以上の光電変換素子により生成された電荷を前記フローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により同時に変換する前記第１期間と異なる第２期間とを有するモードと、を有する、請求項１に記載の撮像装置。
　前記画素ユニット内の前記複数の光電変換素子のうち、少なくとも２つの光電変換素子に対応する位置に配置された一つのレンズを介して光を受光し、
　前記２つの光電変換素子により生成された電荷をそれぞれ異なる期間に前記フローティングディフュージョンに転送し、前記異なる期間に応じて、前記アナログデジタル変換部による変換期間を異ならせるモードと、
　前記２つの光電変換素子により生成された電荷を前記フローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により同時に変換するモードと、を有する、請求項１に記載の撮像装置。
　前記画素ユニット内の前記複数の光電変換素子のうち、少なくとも４つの光電変換素子に対応する位置に配置された一つのレンズを介して光を受光し、
　前記４つの光電変換素子により生成された電荷をそれぞれ異なる期間に前記フローティングディフュージョンに転送し、前記異なる期間に応じて、前記アナログデジタル変換部による変換期間を異ならせるモードと、
　前記４つの光電変換素子の内の２つの光電変換素子により生成された電荷を前記フローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により同時に変換するモードと、
　前記４つの光電変換素子により生成された電荷を前記フローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により同時に変換するモードと、を有する、請求項１に記載の撮像装置。
　前記画素ユニット内の前記複数の光電変換素子のうち少なくとも一つは、遮光部材によって受光部の一部が遮光された画素として構成され、
　前記複数の光電変換素子により生成された電荷をそれぞれ異なる期間に前記フローティングディフュージョンに転送し、前記異なる期間に応じて、前記アナログデジタル変換部による変換期間を異ならせるモードと、
　前記所定の絞りを介して光を受光した光電変換素子により生成された電荷を前記フローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により変換した後に、前記複数の光電変換素子の内の前記絞りを介して光を受光した光電変換素子と異なる光電変換素子により生成された電荷を前記フローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により同時に変換するモードと、を有する、請求項１に記載の撮像装置。
　前記画素ユニット内の前記複数の光電変換素子のうち、少なくとも２つの光電変換素子により生成された電荷をそれぞれ異なる期間に前記フローティングディフュージョンに転送し、前記異なる期間に応じて、前記アナログデジタル変換部による変換期間を異ならせるモードと、
　前記複数の光電変換素子の内の１つの光電変換素子により生成された電荷を前記フローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により変換した後に、前記複数の光電変換素子の内の２つの光電変換素子により生成された電荷をフローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により同時に変換するモードと、を有する、請求項１に記載の撮像装置。
　第１の画素ユニットと第２の画素ユニットとがそれぞれ複数配置され、
　第１の画素ユニットに供給される第１制御信号と、第２の画素ユニットに供給される第１制御信号はそれぞれ垂直駆動部に接続され、
　前記垂直駆動部は前記第１の画素ユニットに供給される第１制御信号と、前記第２の画素ユニットに供給される第１制御信号をモード設定信号に応じて変更する、撮像装置。　
　請求項４に記載の撮像装置と、
　前記撮像装置を用いて生成された画像データに応じて、前記モード設定信号を生成する制御部と、を備える電子機器。
　前記制御部は、前記画像データに基づく被写体の明るさの度合いに基づき、前記モード設定信号を生成する、請求項２１に記載の電子機器。
　前記制御部は、前記被写体の動きの度合いと、に基づき、前記モード設定信号を生成する、請求項２１に記載の電子機器。
　複数の像面位相差画素をそれぞれ有する複数の画素グループで構成される画素アレイ部と、
　前記複数の画素グループ毎でレンズを介して被写体を撮像するタイミングを異ならせる制御を行う制御部と、を備え、
　前記レンズの位置が固定される固定モードと、
　前記異なるタイミング毎に前記レンズの位置が異なる移動モードと、の少なくとも一方
　を有する、電子機器。
　前記複数の位相差画素の画像信号に基づき、位相差情報を生成する位相差検出部と、
　前記位相差情報を用いて、次フレーム、又は次サブフレームの前記レンズの位置を推論する推論部と、
　を更に備える、請求項２４に記載の電子機器。
　前記固定モードでは、
　前記位相差検出部は、前記複数の画素グループ毎にえられた前記複数の位相差画素の画像信号に基づき、時系列な位相差情報を生成し、
　前記推論部は、前記時系列な位相差情報を用いて、次フレームの前記レンズの位置を推論する、請求項２５に記載の電子機器。
　前記制御部は、次フレームの撮影開始時に基づき、前記推論部が推論した前記レンズの位置に前記レンズを移動させる、請求項２６に記載の電子機器。
　前記移動モードにおいて、
　前記制御部は、前記複数の画素グループ毎にえられた撮像画像を表示部に表示させる、請求項２４に記載の電子機器。
　前記表示部に表示される画像を選択する指示信号を入力する入力部を更に備え、
　前記制御部は、前記指示信号に基づき、前記複数の画素グループ毎にえられた撮像画像を選択する、請求項２８に記載の電子機器。
　前記制御部は、前記指示信号に基づき、前記複数の画素グループ毎にえられた撮像画像のうちから選択された撮像画像のみを記憶部に記憶させる、請求項２９に記載の電子機器。
　画素アレイ部は、矩形状の領域に分けられ、前記複数の像面位相差画素を含む画素が行列状に配置されており、
　前記制御部は、前記矩形状の領域毎に領域内の画素から所定の順番に画像信号を並列に読み出す、請求項２４に記載の電子機器。
　前記移動モードにおいて、
　前記矩形状の領域毎に複数の像面位相差画素が含まれ、
　前記矩形状の領域毎に所定の順番で読み出された画像信号に基づき、位相差情報を生成する位相差検出部と、
　前記位相差情報を用いて、前記所定の順番に応じてレンズの位置を推論することが可能である推論部と、
　を更に備える、請求項３１に記載の電子機器。
　前記矩形状の領域毎に最初に読み出された画素には少なくとも複数の像面位相差画素が含まれ、
　前記位相差検出部は、前記矩形状の領域毎に最初に読み出された画像信号に基づき、位相差情報を生成する、請求項３２に記載の電子機器。
　画素アレイ部は、前記複数の像面位相差画素を含む画素が行列状に配置されており、
　前記画素アレイ部は矩形状の領域に分けられ、前記矩形状の領域毎に領域内の画素から所定の順番に画像信号を並列に読み出す制御部と、
　を備える、電子機器。
　前記画素アレイ部は、複数の画素ユニットで構成され、
　前記画素ユニットは、
　複数の光電変換素子と、
　前記画素ユニット内の前記光電変換素子で光電変換された電荷を出力するフローティングディフュージョンと、
　前記光電変換素子で光電変換された電荷に応じた信号をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換部と、を有する、請求項２４に記載の電子機器。
　前記複数の光電変換素子により光電変換された電荷を異なる期間に前記フローティングディフュージョンに転送し、前記異なる期間に応じて、前記アナログデジタル変換部による変換期間を異ならせる第１モードと、
　前記複数の光電変換素子のうちの少なくとも２つにより生成された電荷を前記フローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により同時に変換する第２モードと、を有する、請求項３５に記載の電子機器。
　前記画素アレイ部は、複数の画素ユニットで構成され、
　前記画素ユニットは、前記複数の画素グループにそれぞれ属する複数の光電変換素子と、
　前記画素ユニット内の前記光電変換素子で光電変換された電荷を出力するフローティングディフュージョンと、
　前記光電変換素子で光電変換された電荷に応じた信号をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換部と、を有し、
　前記複数の光電変換素子により光電変換された電荷を異なる期間に前記フローティングディフュージョンに転送し、前記異なる期間に応じて、前記アナログデジタル変換部による変換期間を異ならせる第１モードと、
　前記複数の光電変換素子のうちの少なくとも２つにより生成された電荷を前記フローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により同時に変換する第２モードと、を有する、請求項２４に記載の電子機器。
　前記画素アレイ部は、複数の画素ユニットで構成され、
　前記画素ユニットは、前記複数の画素グループにそれぞれ属する複数の光電変換素子と、
　前記画素ユニット内の前記光電変換素子で光電変換された電荷を出力するフローティングディフュージョンと、
　前記光電変換素子で光電変換された電荷に応じた信号をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換部と、を有し、
　前記画素ユニット内の前記複数の光電変換素子のうち、少なくとも２つの光電変換素子に対応する位置に配置された一つのオンチップレンズを介して光を受光し、
　前記２つの光電変換素子により生成された電荷をそれぞれ異なる期間にフローティングディフュージョンに転送し、前記異なる期間に応じて、アナログデジタル変換部による変換期間を異ならせるモードと、
　前記２つの光電変換素子により生成された電荷を前記フローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により同時に変換するモードと、を有する、請求項２４に記載の電子機器。
　前記画素アレイ部は、複数の画素ユニットで構成され、
　前記画素ユニットは、前記複数の画素グループにそれぞれ属する複数の光電変換素子と、
　前記画素ユニット内の前記光電変換素子で光電変換された電荷を出力するフローティングディフュージョンと、
　前記光電変換素子で光電変換された電荷に応じた信号をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換部と、を有し、
　前記画素ユニット内の前記複数の光電変換素子のうち、少なくとも４つの光電変換素子に対応する位置に配置された一つのオンチップレンズを介して光を受光し、
　前記４つの光電変換素子により生成された電荷をそれぞれ異なる期間に前記フローティングディフュージョンに転送し、前記異なる期間に応じて、前記アナログデジタル変換部による変換期間を異ならせるモードと、
　前記４つの光電変換素子の内の２つの光電変換素子により生成された電荷を前記フローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により同時に変換するモードと、
　前記４つの光電変換素子により生成された電荷を前記フローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により同時に変換するモードと、を有する、請求項２４に記載の電子機器。
　前記画素アレイ部は、複数の画素ユニットで構成され、
　前記画素ユニットは、前記複数の画素グループにそれぞれ属する複数の光電変換素子と、
　前記画素ユニット内の前記光電変換素子で光電変換された電荷を出力するフローティングディフュージョンと、
　前記光電変換素子で光電変換された電荷に応じた信号をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換部と、を有し、
　前記画素ユニット内の前記複数の光電変換素子のうち少なくとも一つは、遮光部材によって受光部の一部が遮光された画素として構成され、
　前記複数の光電変換素子により生成された電荷をそれぞれ異なる期間に前記フローティングディフュージョンに転送し、前記異なる期間に応じて、前記アナログデジタル変換部による変換期間を異ならせるモードと、
　所定の絞りを介して光を受光した光電変換素子により生成された電荷を前記フローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により変換した後に、前記複数の光電変換素子の内の前記絞りを介して光を受光した光電変換素子と異なる光電変換素子により生成された電荷を前記フローティングディフュージョンに転送し、前記アナログデジタル変換部により同時に変換するモードと、を有する、請求項２４に記載の電子機器。
　複数の像面位相差画素をそれぞれ有する複数の画素グループで構成される画素アレイ部と、
　前記複数の画素グループ毎でレンズを介して被写体を撮像するタイミングを異ならせる制御を行う制御部と、
　前記複数の画素グループ毎にえられた前記複数の位相差画素の画像信号に基づき、時系列な位相差情報を生成する位相差検出部と、
　前記時系列な位相差情報を用いて、次フレームの前記レンズの位置を推論する推論部と、
　を備える、電子機器。
　複数の像面位相差画素をそれぞれ有する複数の画素グループで構成される画素アレイ部と、
　前記複数の画素グループ毎でレンズを介して被写体を撮像するタイミングを異ならせる制御を行う制御部と、を備え、
　前記制御部は、前記複数の画素グループ毎で前記レンズの位置を変更する、電子機器。