(57)【要約】      （修正有）【課題】焦点検出に適した撮像素子を得ること。【解決手段】複数の画素が第１方向に配列される撮像素子であって、複数の画素に含まれる第１画素および第２画素は、光電変換部４１と、光電変換部を透過した光を光電変換部へ反射する反射部４２Ａ、４２Ｂと、光電変換された電荷を出力する出力部１０６とをそれぞれ有する。第１画素の反射部は、光が入射する方向と交差する面において、第１画素の光電変換部の中心よりも第１方向側の領域に設けられ、第２画素の反射部は、光が入射する方向と交差する面において、第２画素の光電変換部の中心よりも第１方向と逆方向側の領域に設けられる。第１画素の出力部の少なくとも一部は、第１画素の光電変換部を透過した光が第１画素の反射部へ入射する光路中に設けられ、第２画素の出力部の少なくとも一部は、第２画素の光電変換部を透過した光が第２画素の反射部へ入射する光路中に設けられる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素が第１方向に配列される撮像素子であって、
前記複数の画素に含まれる第１画素および第２画素は、入射した光を光電変換して電荷を生成する光電変換部と、前記光電変換部を透過した光を前記光電変換部へ反射する反射部と、前記光電変換部により光電変換されて生成された電荷を出力する出力部とをそれぞれ有し、
前記第１画素の前記反射部は、前記光が入射する方向と交差する面において、前記第１画素の前記光電変換部の中心よりも前記第１方向側の領域に設けられ、
前記第２画素の前記反射部は、前記光が入射する方向と交差する面において、前記第２画素の前記光電変換部の中心よりも前記第１方向と逆方向側の領域に設けられ、
前記第１画素の前記出力部の少なくとも一部は、前記第１画素の前記光電変換部を透過した光が前記第１画素の前記反射部へ入射する光路中に設けられ、
前記第２画素の前記出力部の少なくとも一部は、前記第２画素の前記光電変換部を透過した光が前記第２画素の前記反射部へ入射する光路中に設けられる撮像素子。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像素子において、
前記第１画素の前記反射部は、前記光が入射する方向と交差する面において、前記第１画素の前記光電変換部の中心を通る線と平行な線で分割された領域のうちの前記第１方向側の領域に設けられ、
前記第２画素の前記反射部は、前記光が入射する方向と交差する面において、前記第２画素の前記光電変換部の中心を通る線と平行な線で分割された領域のうちの前記第１方向と逆方向側の領域に設けられる撮像素子。
【請求項３】
請求項２に記載の撮像素子において、
前記第１画素の前記反射部は、前記光が入射する方向と交差し前記第１方向と平行な面において、前記第１画素の前記光電変換部の中心を通る線と平行な線で分割された領域のうちの前記第１方向側の領域に設けられ、
前記第２画素の前記反射部は、前記光が入射する方向と交差し前記第１方向と平行な面において、前記第２画素の前記光電変換部の中心を通る線と平行な線で分割された領域のうちの前記第１方向と逆方向側の領域に設けられる撮像素子。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の撮像素子において、
前記第１画素の前記反射部は、前記光が入射する方向と交差し前記第１方向と平行な面において、前記第１画素の前記光電変換部の中心を通り前記面と直交する線と直交する線で分割された領域のうちの前記第１方向側の領域に設けられ、
前記第２画素の前記反射部は、前記光が入射する方向と交差し前記第１方向と平行な面において、前記第２画素の前記光電変換部の中心を通り前記面と直交する線と直交する線で分割された領域のうちの前記第１方向と逆方向側の領域に設けられる撮像素子。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の撮像素子において、
前記第１画素の前記出力部は、前記光が入射する方向と交差し前記第１方向と平行な面において、前記第１画素の前記光電変換部の中心よりも前記第１方向と交差する方向側に設けられ、
前記第２画素の前記出力部は、前記光が入射する方向と交差し前記第１方向と平行な面において、前記第２画素の前記光電変換部の中心よりも前記第１方向と交差する方向側に設けられる撮像素子。
【請求項６】
請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の撮像素子において、
前記第１画素の前記出力部は、前記光が入射する方向と交差し前記第１方向と平行な面において、前記第１画素の前記光電変換部の中心よりも前記第１方向と交差する第３方向側に設けられ、
前記第２画素の前記出力部は、前記光が入射する方向と交差し前記第１方向と平行な面において、前記第２画素の前記光電変換部の中心よりも前記第３方向と逆方向側に設けられる撮像素子。
【請求項７】
請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の撮像素子において、
前記第１画素の前記出力部は、前記光が入射する方向と交差し前記第１方向と平行な面において、前記第１画素の前記光電変換部の中心よりも前記第１方向側に設けられ、
前記第２画素の前記出力部は、前記光が入射する方向と交差し前記第１方向と平行な面において、前記第２画素の前記光電変換部の中心よりも前記第１方向と逆方向側に設けられる撮像素子。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の撮像素子において、
前記第１画素の前記出力部と前記第２画素の前記出力部とは、光が入射する方向と交差する面において有する面積が同じである撮像素子。
【請求項９】
請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の撮像素子において、
前記第１画素と前記第２画素とは前記出力部を共有している撮像素子。
【請求項１０】
請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載の撮像素子において、
前記第１画素は、特定の波長域を透過するフィルタを有し、
前記第２画素は、前記特定の波長域を透過するフィルタを有する撮像素子。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０までのいずれか一項に記載の撮像素子において、
前記第１画素と前記第２画素とが、前記第１方向に設けられる画素行を有する撮像素子。
【請求項１２】
請求項１から請求項１０までのいずれか一項に記載の撮像素子において、
前記第１画素と前記第２画素とが、前記第１方向と交差する方向に設けられる画素列を有する撮像素子。
【請求項１３】
請求項１から請求項１０までのいずれか一項に記載の撮像素子において、
前記第１画素が前記第１方向に設けられる画素行と、前記第２画素が前記第１方向に設けられる画素行とを有する撮像素子。
【請求項１４】
請求項１から請求項１０までのいずれか一項に記載の撮像素子において、
前記第１画素が前記第１方向と交差する方向に設けられる画素列と、前記第２画素が前記第１方向と交差する方向に設けられる画素列とを有する撮像素子。
【請求項１５】
入射した光を光電変換して電荷を生成する光電変換部と、
前記光電変換部を透過した光を前記光電変換部へ反射する反射部と、
前記光電変換部により光電変換されて生成された電荷を出力する出力部と、を備え、
前記出力部の少なくとも一部は、前記光電変換部を透過した光が前記反射部へ入射する光路中に設けられる撮像素子。
【請求項１６】
請求項１から請求項１５までのいずれか一項に記載の撮像素子において、
前記光電変換部で生成された電荷を蓄積する蓄積部を備え、
前記出力部は、前記蓄積部に電荷を転送する転送部である撮像素子。
【請求項１７】
請求項１６に記載の撮像素子において、
前記出力部は、前記転送部の電極である撮像素子。
【請求項１８】
請求項１から請求項１５までのいずれか一項に記載の撮像素子において、
前記出力部は、前記光電変換部で生成された電荷を排出する排出部である撮像素子。
【請求項１９】
請求項１から請求項１５までのいずれか一項に記載の撮像素子において、
前記光電変換部で生成された電荷を蓄積する蓄積部を備え、
前記出力部は、前記蓄積部の電圧に基づく信号を出力する撮像素子。
【請求項２０】
請求項１から請求項１９まで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る電荷に基づく信号から結像光学系の合焦位置を調節する調節部と、を備える焦点調節装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子および焦点調節装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光電変換部の下に反射層を設け、この反射層によって光電変換部を透過した光を光電変換部に反射させる撮像装置が知られている（特許文献１参照）。このような光電変換部によって得た信号は、焦点検出に用いられていなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１７７７０４号公報
【発明の概要】
【０００４】
第１の態様によると、複数の画素が第１方向に配列される撮像素子であって、前記複数の画素に含まれる第１画素および第２画素は、入射した光を光電変換して電荷を生成する光電変換部と、前記光電変換部を透過した光を前記光電変換部へ反射する反射部と、前記光電変換部により光電変換されて生成された電荷を出力する出力部とをそれぞれ有し、前記第１画素の前記反射部は、前記光が入射する方向と交差する面において、前記第１画素の前記光電変換部の中心よりも前記第１方向側の領域に設けられ、前記第２画素の前記反射部は、前記光が入射する方向と交差する面において、前記第２画素の前記光電変換部の中心よりも前記第１方向と逆方向側の領域に設けられ、前記第１画素の前記出力部の少なくとも一部は、前記第１画素の前記光電変換部を透過した光が前記第１画素の前記反射部へ入射する光路中に設けられ、前記第２画素の前記出力部の少なくとも一部は、前記第２画素の前記光電変換部を透過した光が前記第２画素の前記反射部へ入射する光路中に設けられる。
第２の態様によると、撮像素子は、入射した光を光電変換して電荷を生成する光電変換部と、前記光電変換部を透過した光を前記光電変換部へ反射する反射部と、前記光電変換部により光電変換されて生成された電荷を出力する出力部と、を備え、前記出力部の少なくとも一部は、前記光電変換部を透過した光が前記反射部へ入射する光路中に設けられる。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】カメラの要部構成を示す図
【図２】フォーカスエリアを例示する図
【図３】撮像素子の画素の配列の一部を拡大した図
【図４】画素を拡大した断面図
【図５】焦点検出画素に入射する光束を説明する図
【図６】画素の回路構成を示す図
【図７】画素の回路レイアウトを模式的に示す平面図
【図８】画素の回路レイアウトを模式的に示す平面図
【図９】画素を拡大した断面図
【図１０】画素の回路構成を示す図
【図１１】画素の回路レイアウトを模式的に示す平面図
【図１２】画素の回路構成を示す図
【図１３】画素の回路レイアウトを模式的に示す平面図
【図１４】画素の回路レイアウトを模式的に示す平面図
【図１５】画素の回路レイアウトおよびカラーフィルタの配置を模式的に示す平面図
【図１６】画素の回路レイアウトを模式的に示す平面図
【図１７】横方向（行方向）に隣接する計４つの画素の回路構成を示す図
【図１８】画素の回路レイアウトを模式的に示す平面図
【図１９】横方向（行方向）に隣接する計４つの画素の回路構成を示す図
【図２０】画素の回路レイアウトを模式的に示す平面図
【図２１】４行２列の計８つの画素の回路構成を示す図
【図２２】画素の回路レイアウトを模式的に示す平面図
【図２３】画素の回路レイアウトおよびカラーフィルタの配置を模式的に示す平面図
【図２４】画素の回路レイアウトおよびカラーフィルタの配置を模式的に示す平面図
【図２５】画素の回路レイアウトを模式的に示す平面図
【図２６】画素の回路レイアウトを模式的に示す平面図
【図２７】画素の回路レイアウトおよびカラーフィルタの配置を模式的に示す平面図
【図２８】画素の回路レイアウトおよびカラーフィルタの配置を模式的に示す平面図
【図２９】画素の回路レイアウトおよびカラーフィルタの配置を模式的に示す平面図
【発明を実施するための形態】
【０００６】
（第１の実施の形態）
一実施の形態による撮像素子、焦点検出装置、および撮像装置について、図面を参照して説明する。本実施の形態による撮像素子を搭載する電子機器の一例として、レンズ交換式のデジタルカメラ（以下、カメラ１と称する）を例示するが、交換レンズ３とカメラボディ２とを一体にしたレンズ一体型のカメラであってもよい。
また、電子機器はカメラ１に限らず、撮像素子を搭載したスマートフォン、ウェアラブル端末、タブレット端末等であってもよい。
【０００７】
＜カメラの要部構成＞
図１は、カメラ１の要部構成を示す図である。カメラ１は、カメラボディ２と交換レンズ３とで構成される。交換レンズ３は、不図示のマウント部を介してカメラボディ２に装着される。交換レンズ３がカメラボディ２に装着されると、カメラボディ２側の接続部２０２と交換レンズ３側の接続部３０２とが接続され、カメラボディ２と交換レンズ３との間で通信が可能になる。
【０００８】
図１において、被写体からの光は、図１のＺ軸マイナス方向（紙面右方向）に向かって入射する。また、座標軸に示すように、Ｚ軸に直交する紙面手前方向をＸ軸プラス方向、Ｚ軸およびＸ軸に直交する上方向をＹ軸プラス方向とする。以降のいくつかの図においては、図１の座標軸を基準として、それぞれの図の向きがわかるように座標軸を表示する。
【０００９】
＜交換レンズ＞
交換レンズ３は、撮像光学系（結像光学系）３１と、レンズ制御部３２と、レンズメモリ３３とを備える。撮像光学系３１は、例えば焦点調節レンズ（フォーカスレンズ）３１ｃを含む複数のレンズ３１ａ、３１ｂ、３１ｃと、絞り３１ｄとを含み、カメラボディ２に設けられた撮像素子２２の撮像面上に被写体像を結像する。
【００１０】
レンズ制御部３２は、カメラボディ２のボディ制御部２１から出力される信号に基づき、焦点調節レンズ３１ｃを光軸Ｌ１方向に進退移動させて撮像光学系３１の焦点位置を調節する。焦点調節時にボディ制御部２１から出力される信号には、焦点調節レンズ３１ｃの移動方向や移動量、移動速度などを示す情報が含まれる。
また、レンズ制御部３２は、カメラボディ２のボディ制御部２１から出力される信号に基づき、絞り３１ｄの開口径を制御する。
【００１１】
レンズメモリ３３は、例えば、不揮発性の記憶媒体等によって構成される。レンズメモリ３３には、交換レンズ３に関連する情報がレンズ情報として記録される。レンズ情報には、例えば、撮像光学系３１の射出瞳の位置に関する情報が含まれる。レンズメモリ３３に対するレンズ情報の記録や、レンズメモリ３３からのレンズ情報の読み出しは、レンズ制御部３２によって行われる。
【００１２】
＜カメラボディ＞
カメラボディ２は、ボディ制御部２１と、撮像素子２２と、メモリ２３と、表示部２４と、操作部２５とを備える。ボディ制御部２１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等により構成され、制御プログラムに基づいてカメラ１の各部を制御する。
【００１３】
撮像素子２２は、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサによって構成される。撮像素子２２は、撮像光学系３１の射出瞳を通過した光束を撮像面で受光し、被写体像を光電変換（撮像）する。光電変換により、撮像素子２２の撮像面に配置されている複数の画素のそれぞれで、受光量に応じた信号が生成される。撮像素子２２によって生成された信号は、撮像素子２２から読み出されてボディ制御部２１へ送られる。
なお、撮像素子２２によって生成される信号には、画像の信号と、焦点検出の信号とが含まれる。画像の信号、焦点検出の信号の詳細については後述する。
【００１４】
メモリ２３は、例えば、メモリカード等の記録媒体により構成される。メモリ２３には、画像データや音声データ等が記録される。メモリ２３に対するデータの記録や、メモリ２３からのデータの読み出しは、ボディ制御部２１によって行われる。表示部２４は、ボディ制御部２１からの指示により、画像データに基づく画像、シャッター速度、絞り値等の撮影に関する情報、およびメニュー操作画面等を表示する。操作部２５は、レリーズボタン、録画ボタン、各種設定スイッチ等を含み、それぞれの操作に応じた操作信号をボディ制御部２１へ出力する。
【００１５】
また、上述したボディ制御部２１は、焦点検出部２１ａおよび画像生成部２１ｂを含む。焦点検出部２１ａは、撮像光学系３１の自動焦点調節（ＡＦ）に必要な焦点検出処理を行う。焦点検出処理の流れを簡単に説明すると、以下の通りである。先ず、焦点検出部２１ａは、撮像素子２２から読み出された焦点検出の信号に基づき、瞳分割型の位相差検出方式によりデフォーカス量を算出する。具体的には、撮像光学系３１の瞳の異なる領域を通過した複数の光束による像の像ズレ量を検出し、検出した像ズレ量に基づいてデフォーカス量を算出する。
【００１６】
そして、焦点検出部２１ａは、デフォーカス量が許容値以内か否かを判定する。焦点検出部２１ａは、デフォーカス量が許容値以内であれば合焦していると判断し、焦点検出処理を終了する。一方、焦点検出部２１ａは、デフォーカス量が許容値を超えている場合は合焦していないと判断し、交換レンズ３のレンズ制御部３２へデフォーカス量とレンズ移動指示とを送り、焦点検出処理を終了する。焦点検出部２１ａからの指示を受けたレンズ制御部３２が、デフォーカス量に応じて焦点調節レンズ３１ｃを移動させることにより、焦点調節が自動で行われる。
【００１７】
一方、ボディ制御部２１の画像生成部２１ｂは、撮像素子２２から読み出された画像の信号に基づき、被写体像に関する画像データを生成する。また、画像生成部２１ｂは、生成した画像データに対し、所定の画像処理を行う。画像処理には、例えば、階調変換処理、色補間処理、輪郭強調処理等の公知の画像処理が含まれる。
【００１８】
＜撮像素子の説明＞
図２は、撮影画面９０に形成されたフォーカスエリアを例示する図である。フォーカスエリアは、焦点検出部２１ａが位相差情報として上記の像ズレ量を検出するエリアであり、焦点検出エリア、測距点、オートフォーカス（ＡＦ）ポイントとも称される。本実施の形態では、撮影画面９０の中にあらかじめ１１ヶ所のフォーカスエリア１０１−１〜１０１−１１が設けられており、１１のエリアで像ズレ量を検出することができる。なお、図２に図示したフォーカスエリア１０１−１〜１０１−１１の数および位置は一例である。例えば、１１ヶ所より多い、もしくは少ないフォーカスエリアを設けてもよい。図２に示した位置とは異なる位置にフォーカスエリアを設けてもよい。フォーカスエリア１０１−１〜１０１−１１は、撮影画面９０の全面に設けられていてもよい。
フォーカスエリア１０１−１〜１０１−１１は、後述する焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌが配置される位置に対応する。
【００１９】
図３は、撮像素子２２の画素の配列の一部を拡大した図である。撮像素子２２には、画像を生成する領域２２ａ内に光電変換部を有する複数の画素が二次元状（例えば、行方向および列方向）に配置される。各画素には、例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の異なる分光感度を有する３つのカラーフィルタのいずれか一つが設けられる。Ｒのカラーフィルタは、主に赤色の波長域の光を透過する。また、Ｇのカラーフィルタは、主に緑色の波長域の光を透過する。さらに、Ｂのカラーフィルタは、主に青色の波長域の光を透過する。これにより、各画素は、配置されたカラーフィルタによって異なる分光感度特性を有する。
【００２０】
撮像素子２２では、ＲおよびＧのカラーフィルタを有する画素（以下、それぞれＲ画素、Ｇ画素と称する）が交互に配置される画素列４０１と、ＧおよびＢのカラーフィルタを有する画素（以下、それぞれＧ画素、Ｂ画素と称する）が交互に配置される画素列４０２とが、二次元状に繰り返し配置される。このように、Ｒ画素、Ｇ画素、およびＢ画素は、例えばベイヤー配列に従って配置される。
【００２１】
撮像素子２２は、上述したように配列されたＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素による撮像画素１２と、撮像画素１２の一部に置換して配置された焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌとを有する。画素行４０１のうち、焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌが配置された画素行に符号４０１Ｓを付す。焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌは、それぞれＲ画素の位置に配置される。すなわち、焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌは、共に特定の波長域を通過するフィルタを有する。
【００２２】
図３には、焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌを行方向（Ｘ軸方向）、すなわち横方向に配置した場合を例示している。
【００２３】
撮像素子２２の撮像画素１２から読み出された信号は、ボディ制御部２１によって画像の信号として用いられる。撮像素子２２の焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌから読み出された信号は、ボディ制御部２１によって焦点検出の信号として用いられる。
なお、撮像素子２２の焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌから読み出された信号は、補正することで、画像の信号として用いることもできる。
【００２４】
次に、撮像画素１２および焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌについて詳しく説明する。
＜撮像画素＞
図４（ａ）は、図３の撮像画素１２を拡大した断面図である。線ＣＬは、撮像画素１２の中心を通る線である。
撮像素子２２は、例えば、裏面照射型として構成されており、第１基板１１１と第２基板１１４とが不図示の接着層を介して積層されている。第１基板１１１は、半導体基板により構成される。また、第２基板１１４は、半導体基板やガラス基板等により構成されており、第１基板１１１の支持基板として機能する。
【００２５】
第１基板１１１の上（Ｚ軸プラス方向）には、反射防止膜１０３を介してカラーフィルタ４３が設けられている。また、カラーフィルタ４３の上（Ｚ軸プラス方向）にマイクロレンズ４０が設けられている。撮像画素１２には、マイクロレンズ４０の上方（Ｚ軸プラス方向）から白抜き矢印で示す方向（Ｚ軸マイナス方向）に光が入射する。マイクロレンズ４０は、入射した光を第１基板１１１の光電変換部４１に集光する。
【００２６】
撮像画素１２においては、マイクロレンズ４０に関して、光電変換部４１の厚さ方向（Ｚ軸方向）の中間の位置と、撮像光学系３１の瞳（後に説明する射出瞳６０）の位置とを共役にするように、マイクロレンズ４０の光学パワーが定められている。光学パワーは、マイクロレンズ４０の曲率や屈折率を変えることによって調整することができる。マイクロレンズ４０の光学パワーを変えることは、マイクロレンズ４０の焦点距離を変えることである。例えば、マイクロレンズ４０の曲率が小さくなると、焦点距離が長くなる。また、マイクロレンズ４０の曲率が大きくなると、焦点距離が短くなる。さらにまた、屈折率が小さい材料でマイクロレンズ４０を形成する場合は、焦点距離が長くなる。また、屈折率が大きい材料でマイクロレンズ４０を形成する場合は焦点距離が短くなる。マイクロレンズ４０の厚み（Ｚ軸方向の幅）が小さくなると、焦点距離が長くなる。また、マイクロレンズ４０の厚み（Ｚ軸方向の幅）が大きくなると、焦点距離が短くなる。なお、マイクロレンズ４０の焦点距離が長くなると、光電変換部４１に入射した光の集光位置は深い方向（Ｚ軸マイナス方向）に移動する。また、マイクロレンズ４０の焦点距離が短くなると、光電変換部４１に入射した光の集光位置は浅い方向（Ｚ軸プラス方向）に移動する。
上記構成により、撮像光学系３１の瞳を通過した光束が光電変換部４１以外の領域に入射すること、および隣の画素に漏洩することを防いで、光電変換部４１に入射する光量を増やしている。換言すると、光電変換部４１で生成される電荷の量を増やしている。
【００２７】
第１基板１１１には、半導体層１０５と配線層１０７とが積層されている。半導体層１０５には、光電変換部４１および出力部１０６が設けられる。光電変換部４１は、例えばフォトダイオード（ＰＤ）によって構成されており、光電変換部４１に入射した光を光電変換して電荷を生成する。マイクロレンズ４０によって集光された光は、光電変換部４１の上面（Ｚ軸プラス方向）から入射する。また、出力部１０６は、後述する転送トランジスタＴＸや増幅トランジスタＡＭＰ等により構成される。出力部１０６は、光電変換部４１により光電変換された電荷から信号を生成し、生成した信号を配線層１０７へ出力する。
【００２８】
配線層１０７は、導体膜（金属膜）および絶縁膜を含み、複数の配線１０８や不図示のビアなどが配置される。導体膜には、例えば、銅やアルミニウム等が用いられる。絶縁膜は、例えば、酸化膜や窒化膜などで構成される。半導体層１０５から配線層１０７へ出力された撮像画素２２の信号は、例えば、第２基板１１４に設けられた不図示の周辺回路によってＡ／Ｄ変換等の信号処理が行われ、ボディ制御部２１（図１）によって読み出される。
【００２９】
図４（ａ）の撮像画素１２は、図３に例示したように、Ｒ画素、Ｇ画素、およびＢ画素としてＸ軸方向およびＹ軸方向に複数配置される。Ｒ画素、Ｇ画素、およびＢ画素は、ともに図４（ａ）の構成を有しており、カラーフィルタ４３の分光特性が相互に異なる。
【００３０】
＜焦点検出画素＞
図４（ｂ）は、図３の焦点検出画素１１Ｒを拡大した断面図である。図４（ａ）の撮像画素１２と同様の構成には、同一符号を付して説明を省略する。線ＣＬは、焦点検出画素１１Ｒの中心、すなわちマイクロレンズ４０の光軸および光電変換部４１の中心を通る線である。焦点検出画素１１Ｒは、図４（ａ）の撮像画素１２と比べて、光電変換部４１の下面（Ｚ軸マイナス方向）に反射部４２Ａが設けられている点において相違する。なお、反射部４２Ａは、光電変換部４１の下面からＺ軸マイナス方向に離れて設けられてもよい。光電変換部４１の下面は、マイクロレンズ４０を介して光が入射する上面とは反対側の面である。反射部４２Ａは、例えば、配線層１０７に設けた銅やアルミニウム、タングステン等の導体膜、または窒化シリコンや酸化シリコンなどの絶縁膜の多層膜によって構成される。反射部４２Ａは、光電変換部４１の下面のほぼ半分（線ＣＬより左側（Ｘ軸マイナス方向））を覆う。反射部４２Ａを設けたことにより、光電変換部４１の左半分において、光電変換部４１の中を下向き（Ｚ軸マイナス方向）に進んで光電変換部４１を透過した光が反射部４２Ａで反射され、光電変換部４１に再入射する。再入射した光は光電変換部４１で光電変換されるため、反射部４２Ａを設けない撮像画素１２と比べて、光電変換部４１で生成される電荷の量が増える。
【００３１】
焦点検出画素１１Ｒにおいては、マイクロレンズ４０に関して、光電変換部４１の下面、すなわち反射部４２Ａの位置と、撮像光学系３１の瞳（後に説明する射出瞳６０）の位置とを共役にするように、マイクロレンズ４０の光学パワーが定められている。
したがって、後に詳述するように、撮像光学系３１の瞳の第１および第２の領域を通過した第１および第２の光束が光電変換部４１に入射するとともに、光電変換部４１を透過した光のうち第２の領域を通過した第２の光束が反射部４２Ａで反射して光電変換部４１に再入射する。
上記構成を有することにより、第１および第２の光束が光電変換部４１以外の領域に入射すること、および隣の画素に漏洩することを防いで、光電変換部４１に入射する光量を増やしている。換言すると、光電変換部４１で生成される電荷の量を増やしている。
【００３２】
なお、配線層１０７に形成される配線１０８の一部、例えば出力部１０６と接続される信号線の一部を、反射部４２Ａとして用いてもよい。この場合の反射部４２Ａは、光電変換部４１の中を下向き（Ｚ軸マイナス方向）に進んで光電変換部４１を透過した光を反射する反射膜と、信号を伝送するための信号線とに共用される。
【００３３】
出力部１０６から配線層１０７へ出力された焦点検出画素１１Ｒの信号は、撮像画素１２の場合と同様に、例えば、第２基板１１４に設けられた不図示の周辺回路によってＡ／Ｄ変換等の信号処理が行われ、ボディ制御部２１（図１）によって読み出される。
なお、図４（ｂ）において、焦点検出画素１１Ｒの出力部１０６は、第１の焦点検出画素１１において反射部４２Ａがない領域（線ＣＬよりもＸ軸プラス方向側の領域）に設けられている。焦点検出画素１１Ｒの出力部１０６は、焦点検出画素１１Ｒにおいて反射部４２Ａがある領域（線ＣＬよりもＸ軸マイナス方向側の領域）に設けられていてもよい。
【００３４】
図４（ｃ）は、図３の焦点検出画素１１Ｌを拡大した断面図である。以下の説明において、図４（ｂ）の焦点検出画素１１Ｒと同様の構成には、同一符号を付して説明を省略する。焦点検出画素１１Ｌは、図４（ｂ）の焦点検出画素１１Ｒの反射部４２Ａと異なる位置に反射部４２Ｂを有する。反射部４２Ｂは、光電変換部４１の下面のほぼ半分（線ＣＬより右側（Ｘ軸プラス方向））を覆う。反射部４２Ｂを設けたことにより、光電変換部４１の右半分において、光電変換部４１の中を下向き（Ｚ軸マイナス方向）に進んで光電変換部４１を透過した光が反射部４２Ｂで反射し、光電変換部４１に再入射する。再入射した光は光電変換部４１で光電変換されるため、反射部４２Ｂを設けない撮像画素１２と比べて、光電変換部４１で生成される電荷の量が増える。
【００３５】
すなわち、焦点検出画素１１Ｌは、後に詳述するように、撮像光学系３１の瞳の第１および第２の領域を通過した第１および第２の光束が光電変換部４１に入射するとともに、光電変換部４１を透過した光のうち第１の領域を通過した第１の光束が反射部４２Ｂで反射して光電変換部４１に再入射する。
【００３６】
以上のように、焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌは、撮像光学系３１の瞳の第１および第２の領域を通過した第１および第２の光束のうち、例えば焦点検出画素１１Ｌの反射部４２Ｂが第１の光束を反射し、例えば焦点検出画素１１Ｒの反射部４２Ａが第２の光束を反射する。
【００３７】
焦点検出画素１１Ｌにおいては、マイクロレンズ４０に関して、光電変換部４１の下面に設けられた反射部４２Ｂの位置と、撮像光学系３１の瞳（後に説明する射出瞳６０）の位置とを共役にするように、マイクロレンズ４０の光学パワーが定められている。
上記構成を有することにより、第１および第２の光束が光電変換部４１以外の領域に入射すること、および隣の画素に漏洩することを防いで、光電変換部４１に入射する光量を増やしている。換言すると、光電変換部４１で生成される電荷の量を増やしている。
【００３８】
焦点検出画素１１Ｌでは、焦点検出画素１１Ｒの場合と同様に、配線層１０７に形成される配線１０８の一部、例えば出力部１０６と接続される信号線の一部を、反射部４２Ｂとして用いてもよい。この場合の反射部４２Ｂは、光電変換部４１の中を下向き（Ｚ軸マイナス方向）に進んで光電変換部４１を透過した光を反射する反射膜と、信号を伝送するための信号線とに共用される。
また、焦点検出画素１１Ｌでは、配線層１０７に用いられる絶縁膜の一部を、反射部４２Ｂとして用いてもよい。この場合の反射部４２Ｂは、光電変換部４１の中を下向き（Ｚ軸マイナス方向）に進んで光電変換部４１を透過した光を反射する反射膜と、絶縁膜とに共用される。
【００３９】
出力部１０６から配線層１０７へ出力された焦点検出画素１１Ｌの信号は、焦点検出画素１１Ｒの場合と同様に、例えば、第２基板１１４に設けられた不図示の周辺回路によってＡ／Ｄ変換等の信号処理が行われ、ボディ制御部２１（図１）によって読み出される。
なお、焦点検出画素１１Ｌの出力部１０６は、焦点検出画素１１Ｒと同様に、反射部４２Ｂがない領域（線ＣＬよりもＸ軸マイナス方向側の領域）に設けられていてもよいし、反射部４２Ｂがある領域（線ＣＬよりもＸ軸プラス方向側の領域）に設けられていてもよい。
【００４０】
一般に、シリコン基板などの半導体基板では、入射した光の波長の長さによって透過率が異なる特性を有する。波長の長い光は、波長の短い光に比べて、シリコン基板を透過する透過率が高い。例えば、撮像素子２２によって光電変換される光のうち、波長が長い赤色の光は他の色（緑色、青色）の光に比べて半導体層１０５（光電変換部４１）を透過しやすい。
【００４１】
本実施の形態では、赤色光の透過性が高いことから、焦点検出画素１１Ｒ、１１ＬをＲ画素の位置に配置する。光電変換部４１の中を下向き（Ｚ軸マイナス方向）に進む光が赤色であると、光電変換部４１を透過して反射部４２Ａ、４２Ｂへ到達しやすい。これにより、光電変換部４１を透過した赤色の光を反射部４２Ａ、４２Ｂで反射して光電変換部４１に再入射させることができる。この結果、焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌにおける光電変換部４１で生成される電荷の量が増える。このように、焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌは、撮像素子２２で光電変換する光の波長域のうちの長波長域（本例では赤色）に適した焦点検出画素といえる。
【００４２】
図５は、焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌに入射する光束を説明する図である。焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌと、これらの画素に挟まれた撮像画素１２とで構成される、上記１つの単位を図示している。
図５の焦点検出画素１１Ｌに着目すると、図１の撮像光学系３１の射出瞳６０の第１の瞳領域６１を通過した第１の光束と、第２の瞳領域６２を通過した第２の光束とが、マイクロレンズ４０を介して光電変換部４１に入射する。また、光電変換部４１に入射した第１および第２の光束のうちの第１の光束が、光電変換部４１を透過して反射部４２Ｂで反射されて光電変換部４１に再入射する。このように、焦点検出画素１１Ｌは、第１の瞳領域６１および第２の瞳領域６２の両方を通過して光電変換部４１に入射した第１および第２の光束を光電変換した電荷に基づく信号Ｓ１と、反射部４２Ｂによって反射して光電変換部４１に再入射した第１の光束を光電変換した電荷に基づく信号Ｓ３とを加算した信号（Ｓ１＋Ｓ３）を出力する。
なお、図５では、第１の瞳領域６１を通過し、焦点検出画素１１Ｌのマイクロレンズ４０および光電変換部４１を透過し、反射部４２Ｂで反射されて光電変換部４１に再入射する第１の光束を、破線６５ａによって模式的に表している。
【００４３】
他方、図５の焦点検出画素１１Ｒに着目すると、図１の撮像光学系３１の射出瞳６０の第１の瞳領域６１を通過した第１の光束と、第２の瞳領域６２を通過した第２の光束とが、マイクロレンズ４０を介して光電変換部４１に入射する。また、光電変換部４１に入射した第１および第２の光束のうちの第２の光束が、光電変換部４１を透過して反射部４２Ａで反射して光電変換部４１に再入射する。このように、焦点検出画素１１Ｒは、第１の瞳領域６１および第２の瞳領域６２の両方を通過して光電変換部４１に入射した第１および第２の光束を光電変換した電荷に基づく信号Ｓ１と、反射部４２Ａで反射されて光電変換部４１に再入射した第２の光束を光電変換した電荷に基づく信号Ｓ２とを加算した信号（Ｓ１＋Ｓ２）を出力する。
【００４４】
次に、図５の撮像画素１２に着目すると、図１の撮像光学系３１の射出瞳６０の第１の瞳領域６１および第２の瞳領域６２の両方を通過した光束が、それぞれマイクロレンズ４０を介して光電変換部４１に入射する。このように、撮像画素１２は、第１および第２の瞳領域６１、６２の両方を通過して光電変換部４１に入射した光束を光電変換した電荷に基づく信号Ｓ１を出力する。
【００４５】
＜画像データの生成＞
ボディ制御部２１の画像生成部２１ｂは、撮像画素１２による信号Ｓ１と、焦点検出画素１１Ｒによる信号（Ｓ１＋Ｓ２）と、焦点検出画素１１Ｌによる信号（Ｓ１＋Ｓ３）とに基づき、被写体像に関する画像データを生成する。
なお、この画像データの生成の際には、信号Ｓ２、Ｓ３の影響を抑えるため、換言すると、撮像画素１２の光電変換部４１で生成される電荷の量と焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌの光電変換部４１で生成される電荷の量との差による影響を抑えるため、撮像画素１２による信号Ｓ１に対するゲインと、焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌによる信号（Ｓ１＋Ｓ２）、（Ｓ１＋Ｓ３）に対するゲインとの間に差をつけてもよい。例えば、焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌの信号（Ｓ１＋Ｓ２）、（Ｓ１＋Ｓ３）に対するゲインを、撮像画素１２の信号Ｓ１に対するゲインに比べて小さくしてよい。
【００４６】
＜像ズレ量の検出＞
ボディ制御部２１の焦点検出部２１ａは、撮像画素１２による信号Ｓ１と、焦点検出画素１１Ｒによる信号（Ｓ１＋Ｓ２）と、焦点検出画素１１Ｌによる信号（Ｓ１＋Ｓ３）とに基づき、以下のように像ズレ量を検出する。すなわち、焦点検出部２１ａは、撮像画素１２による信号Ｓ１と焦点検出画素１１Ｒによる信号（Ｓ１＋Ｓ２）との差分diff２を求めるとともに、撮像画素１２による信号Ｓ１と焦点検出画素１１Ｌによる信号（Ｓ１＋Ｓ３）との差分diff３を求める。差分diff２は、焦点検出画素１１Ｒの反射部４２Ａで反射した第２の光束を光電変換した電荷に基づく信号Ｓ２に対応する。同様に、差分diff３は、焦点検出画素１１Ｌの反射部４２Ｂで反射した第１の光束を光電変換した電荷に基づく信号Ｓ３に対応する。
【００４７】
焦点検出部２１ａは、求めた差分diff３、diff２に基づき、第１の瞳領域６１を通過した第１の光束による像と、第２の瞳領域６２を通過した第２の光束による像との像ズレ量を求める。すなわち、焦点検出部２１ａは、上述した複数の単位からそれぞれ求めた信号の差分diff３のグループと、上述した複数の単位からそれぞれ求めた信号の差分diff２のグループとにまとめることによって、第１の瞳領域６１と第２の瞳領域６２とをそれぞれ通過した複数の焦点検出光束が形成する複数の像の強度分布を示す情報を得る。
【００４８】
焦点検出部２１ａは、上記複数の像の強度分布に対して像ズレ検出演算処理（相関演算処理、位相差検出処理）を施すことによって、複数の像の像ズレ量を算出する。焦点検出部２１ａはさらに、像ズレ量に所定の変換係数を乗算することによってデフォーカス量を算出する。このような瞳分割型の位相差検出方式によるデフォーカス量演算は公知であるので詳細な説明は省略する。
【００４９】
＜回路構成＞
図６は、１つの撮像画素１２の回路構成を示す図である。なお、焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌの回路構成は、図６に示す撮像画素１２の回路構成と同様であり、説明を省略する。
【００５０】
出力部１０６は、転送トランジスタＴＸ、リセットトランジスタＲＳＴ、増幅トランジスタＡＭＰ、および選択トランジスタＳＥＬを含む。転送トランジスタＴＸのゲート電極には、転送信号φＴＸが供給される。転送トランジスタＴＸは、転送信号φＴＸによりオンオフされる。
【００５１】
転送信号φＴＸにより転送トランジスタＴＸがオンされると、転送トランジスタＴＸは、撮像画素１２の光電変換部４１により光電変換された電荷を蓄積部７０に転送する。蓄積部７０は、いわゆるフローティングディフュージョンである。増幅トランジスタＡＭＰは、蓄積部７０に蓄積されている電荷の量に応じた大きさの信号を選択トランジスタＳＥＬに出力する。
【００５２】
選択トランジスタＳＥＬのゲート電極には、選択信号φＳＥＬが供給される。選択トランジスタＳＥＬは、選択信号φＳＥＬによりオンオフされる。選択信号φＳＥＬにより選択トランジスタＳＥＬがオンされると、選択トランジスタＳＥＬは、増幅トランジスタＡＭＰにより出力された信号を垂直信号線１０７ａに出力する。
【００５３】
リセットトランジスタＲＳＴのゲート電極には、リセット信号φＲＳＴが供給される。リセットトランジスタＲＳＴは、リセット信号φＲＳＴによりオンオフされる。リセット信号φＲＳＴによりリセットトランジスタＲＳＴがオンされると、リセットトランジスタＲＳＴは、蓄積部７０に蓄積された電荷をリセットする。すなわち、リセットトランジスタＲＳＴは、蓄積部７０から、蓄積された電荷を排出する。
【００５４】
＜回路レイアウト＞
図７は、撮像画素１２と焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌとの回路レイアウトを模式的に示す平面図である。図７には、撮像素子２２の画像を生成する領域２２ａ（図３）内に配列された複数の画素のうち、４行４列に配列された計１６個の画素だけを図示している。図７において、１つの画素は、白抜きの正方形で示される。図３で説明した通り、焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌは、共にＲ画素の位置に配置される。
【００５５】
撮像画素１２および焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌが有する転送トランジスタＴＸのゲート電極７１は、紙面横方向（Ｘ軸方向）に幅広な矩形形状を有する。ゲート電極７１は、光電変換部４１の中心よりも、紙面上方向（Ｙ軸プラス方向）に寄せて配置される。すなわち、ゲート電極７１は、光が入射する方向（Ｚ軸マイナス方向）と交差し焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌの配列方向（Ｘ軸プラス方向）と平行な面において、光電変換部４１の中心よりも配列方向と交差する方向（Ｙ軸プラス方向）側に設けられる。
【００５６】
焦点検出画素１１Ｒの全体のうち、左半分に相当する位置に反射部４２Ａが設けられる。焦点検出画素１１Ｌの全体のうち、右半分に相当する位置に反射部４２Ｂが設けられる。すなわち、反射部４２Ｂは、光が入射する方向（Ｚ軸マイナス方向）と交差する面において、焦点検出画素１１Ｌの光電変換部４１の中心よりも焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌの配列方向（Ｘ軸プラス方向）側の領域に設けられる。同様に、反射部４２Ａは、光が入射する方向（Ｚ軸マイナス方向）と交差する面において、焦点検出画素１１Ｒの光電変換部４１の中心よりも焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌの配列方向（Ｘ軸プラス方向）と逆方向（Ｘ軸マイナス方向）側の領域に設けられる。
【００５７】
換言すると、反射部４２Ｂは、光が入射する方向（Ｚ軸マイナス方向）と交差する面において、焦点検出画素１１Ｌの光電変換部４１の中心を通る線と平行な線ＣＬで分割された領域のうちの焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌの配列方向（Ｘ軸プラス方向）側の領域に設けられる。同様に、反射部４２Ａは、光が入射する方向（Ｚ軸マイナス方向）と交差する面において、焦点検出画素１１Ｒの光電変換部４１の中心を通る線と平行な線ＣＬで分割された領域のうちの焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌの配列方向（Ｘ軸プラス方向）と逆方向（Ｘ軸マイナス方向）側の領域に設けられる。
【００５８】
換言すると、反射部４２Ｂは、光が入射する方向（Ｚ軸マイナス方向）と交差し焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌの配列方向（Ｘ軸プラス方向）と平行な面において、焦点検出画素１１Ｌの光電変換部４１の中心を通る線と平行な線ＣＬで分割された領域のうちの焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌの配列方向（Ｘ軸プラス方向）側の領域に設けられる。同様に、反射部４２Ａは、光が入射する方向（Ｚ軸マイナス方向）と交差し焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌの配列方向（Ｘ軸プラス方向）と平行な面において、焦点検出画素１１Ｒの光電変換部４１の中心を通る線と平行な線ＣＬで分割された領域のうちの焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌの配列方向（Ｘ軸プラス方向）と逆方向（Ｘ軸マイナス方向）側の領域に設けられる。
【００５９】
換言すると、反射部４２Ｂは、光が入射する方向（Ｚ軸マイナス方向）と交差し焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌの配列方向（Ｘ軸プラス方向）と平行な面において、焦点検出画素１１Ｌの光電変換部４１の中心を通りその面と直交する線と直交する線ＣＬで分割された領域のうちの焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌの配列方向（Ｘ軸プラス方向）側の領域に設けられる。同様に、反射部４２Ａは、光が入射する方向（Ｚ軸マイナス方向）と交差し焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌの配列方向（Ｘ軸プラス方向）と平行な面において、焦点検出画素１１Ｒの光電変換部４１の中心を通りその面と直交する線と直交する線ＣＬで分割された領域のうちの焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌの配列方向（Ｘ軸プラス方向）と逆方向（Ｘ軸マイナス方向）側の領域に設けられる。
【００６０】
図７の平面図において、焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌが有する転送トランジスタＴＸのゲート電極７１は、その一部が反射部４２Ａ、４２Ｂと重なって図示されている。これは、ゲート電極７１の一部が、焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌの光電変換部４１を透過した光が反射部４２Ａ、４２Ｂに入射する光路中に設けられていることを意味している。
【００６１】
前述の通り、光電変換部４１を透過した光が反射部４２Ａ、４２Ｂに向かう。この光の光路中には、他の部材を配置しないことが望ましい。図４に例示した画素構造の都合上、例えば転送トランジスタＴＸのゲート電極７１など一部の部材は、この光の光路中に配置せざるを得ない。入射した光がゲート電極７１などの部材で反射したり吸収されたりすると、光電変換部４１により生成される電荷の量が変化する。そのため、焦点検出画素１１Ｒと焦点検出画素１１Ｌとでゲート電極７１などの配置が異なっていると、光電変換信号がバランスせず（光電変換信号の対称性が崩れ）、デフォーカス量の演算精度が低下してしまう。本実施の形態では、焦点検出画素１１Ｒと焦点検出画素１１Ｌとでゲート電極７１など入射光の光路中の部材の配置を揃えた。具体的には、焦点検出画素１１Ｌのゲート電極７１および反射部４２Ａと、焦点検出画素１１Ｒのゲート電極７１および反射部４２Ｂとを左右対称（画素行４０１の配列方向について線対称）に配置した。例えば、ゲート電極７１同士の形状、面積、および位置や、反射部４２Ａと反射部４２Ｂとの形状、面積、および位置、反射部４２Ａ、４２Ｂとゲート電極７１とが重なる面積および位置などを揃えて配置した。そのため、入射した光は焦点検出画素１１Ｒおよび焦点検出画素１１Ｌで同様に反射して光電変換され、バランスした信号が出力される。
【００６２】
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）Ｘ軸プラス方向に配置された複数の画素のうちの焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌは、入射した光を光電変換して電荷を生成する光電変換部４１と、光電変換部４１を透過した光を光電変換部４１へ反射する反射部４２Ａ、４２Ｂと、光電変換部４１により光電変換されて生成された電荷を出力する出力部１０６とをそれぞれ有する。焦点検出画素１１Ｌの反射部４２Ｂは、光が入射する方向と交差する面において、焦点検出画素１１Ｌの光電変換部４１の中心よりもＸ軸プラス方向の領域に設けられる。焦点検出画素１１Ｒの反射部４２Ａは、光が入射する方向と交差する面において、焦点検出画素１１Ｒの光電変換部４１の中心よりもＸ軸プラス方向と逆方向側の領域に設けられる。焦点検出画素１１Ｌの出力部１０６の一部である転送トランジスタＴＸのゲート電極７１は、焦点検出画素１１Ｌの光電変換部４１を透過した光が焦点検出画素１１Ｌの反射部４２Ｂへ入射する光路中に設けられる。焦点検出画素１１Ｒの出力部１０６の一部である転送トランジスタＴＸのゲート電極７１は、焦点検出画素１１Ｒの光電変換部４１を透過した光が焦点検出画素１１Ｒの反射部４２Ａへ入射する光路中に設けられる。このようにしたので、電極等に当たって屈折した光、反射した光、および吸収された光の影響を受けることなく、高精度な焦点検出を行うことができる。
【００６３】
（２）焦点検出画素１１Ｌの反射部４２Ｂは、光が入射する方向と交差する面において、焦点検出画素１１Ｌの光電変換部４１の中心を通る線と平行な線ＣＬで分割された領域のうちＸ軸プラス方向側の領域に設けられる。焦点検出画素１１Ｒの反射部４２Ａは、光が入射する方向と交差する面において、焦点検出画素１１Ｒの光電変換部４１の中心を通る線と平行な線ＣＬで分割された領域のうちのＸ軸プラス方向と逆方向側の領域に設けられる。このようにしたので、電極等の対称性がより厳密に保たれ、より高精度な焦点検出を行うことができる。
【００６４】
（３）焦点検出画素１１Ｌの反射部４２Ｂは、光が入射する方向と交差しＸ軸プラス方向と平行な面において、焦点検出画素１１Ｌの光電変換部４１の中心を通る線と平行な線ＣＬで分割された領域のうちのＸ軸プラス方向側の領域に設けられる。焦点検出画素１１Ｒの反射部４２Ａは、光が入射する方向と交差しＸ軸プラス方向と平行な面において、焦点検出画素１１Ｒの光電変換部４１の中心を通る線と平行な線ＣＬで分割された領域のうちのＸ軸プラス方向と逆方向側の領域に設けられる。このようにしたので、電極等の対称性が更に厳密に保たれ、更に高精度な焦点検出を行うことができる。
【００６５】
（４）焦点検出画素１１Ｌの反射部４２Ｂは、光が入射する方向と交差しＸ軸プラス方向と平行な面において、焦点検出画素１１Ｌの光電変換部４１の中心を通り面と直交する線と直交する線ＣＬで分割された領域のうちのＸ軸プラス方向側の領域に設けられる。焦点検出画素１１Ｒの反射部４２Ａは、光が入射する方向と交差しＸ軸プラス方向と平行な面において、焦点検出画素１１Ｒの光電変換部４１の中心を通り面と直交する線と直交する線ＣＬで分割された領域のうちのＸ軸プラス方向と逆方向側の領域に設けられる。このようにしたので、電極等の対称性が更に厳密に保たれ、更に高精度な焦点検出を行うことができる。
【００６６】
（５）焦点検出画素１１Ｌの出力部１０６は、光が入射する方向と交差しＸ軸プラス方向と平行な面において、焦点検出画素１１Ｌの光電変換部４１の中心よりもＸ軸プラス方向と交差するＹ軸プラス方向側に設けられる。焦点検出画素１１Ｒの出力部１０６は、光が入射する方向と交差しＸ軸プラス方向と平行な面において、焦点検出画素１１Ｒの光電変換部４１の中心よりもＸ軸プラス方向と交差するＹ軸プラス方向側に設けられる。このようにしたので、電極等の対称性が更に厳密に保たれ、更に高精度な焦点検出を行うことができる。
【００６７】
（６）焦点検出画素１１Ｌの出力部１０６と焦点検出画素１１Ｒの出力部１０６とは、光が入射する方向と交差する面において有する面積が同じになるように構成される。このようにしたので、電極等の対称性が更に厳密に保たれ、更に高精度な焦点検出を行うことができる。
【００６８】
（７）焦点検出画素１１Ｌは、特定の波長域を透過するカラーフィルタを有する。焦点検出画素１１Ｒは、同じ特定の波長域を透過するカラーフィルタを有する。このようにしたので、入射光に波長域ごとの偏りがある場合でも、高精度な焦点検出を行うことができる。
【００６９】
（８）撮像素子２２は、焦点検出画素１１Ｌと焦点検出画素１１ＲとがＸ軸方向に設けられる画素列４０１Ｓを有する。このようにしたので、Ｘ軸方向の焦点検出を高精度に行うことができる。
【００７０】
（９）光電変換部４１は、入射した光を光電変換して電荷を生成する。反射部４２Ａ、４２Ｂは、光電変換部４１を透過した光を光電変換部４１へ反射する。出力部１０６は、光電変換部４１により光電変換されて生成された電荷を出力する。出力部１０６の一部である転送トランジスタＴＸのゲート電極７１は、光電変換部４１を透過した光が反射部４２Ａ、４２Ｂへ入射する光路中に設けられる。このようにしたので、出力部の一部もしくは全部を入射光の光路中に配置した場合であっても、高精度な焦点検出を行うことができる。
【００７１】
（１０）出力部１０６は、光電変換部４１で生成された電荷を蓄積する蓄積部７０に電荷を転送する転送トランジスタＴＸを含む。このようにしたので、転送トランジスタの一部もしくは全部を入射光の光路中に配置した場合であっても、高精度な焦点検出を行うことができる。
【００７２】
（１１）出力部１０６は、転送トランジスタＴＸのゲート電極７１を含む。このようにしたので、転送トランジスタのゲート電極を入射光の光路中に配置した場合であっても、高精度な焦点検出を行うことができる。
【００７３】
（１２）ボディ制御部２１は、出力部１０６から出力される電荷に基づく信号から撮像光学系３１の合焦位置を調節する。このようにしたので、高精度な自動焦点調節制御を実現することができる。
【００７４】
（第２の実施の形態）
以下、第２の実施の形態について、第１の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【００７５】
図８（ａ）は、撮像画素１２と焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌとの回路レイアウトを模式的に示す平面図である。図８（ａ）には、撮像素子２２の画像を生成する領域２２ａ（図３）内に配列された複数の画素のうち、４行４列に配列された計１６個の画素だけを図示している。
【００７６】
撮像画素１２および焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌが有する転送トランジスタＴＸのゲート電極７１は、紙面縦方向（Ｙ軸方向）に幅広な矩形形状を有する。ゲート電極７１は、光電変換部４１の中心よりも、紙面右方向（Ｘ軸プラス方向）に寄せて配置される。すなわち、ゲート電極７１は、光が入射する方向（Ｚ軸マイナス方向）と交差し焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌの配列方向（Ｘ軸プラス方向）と平行な面において、光電変換部４１の中心よりも配列方向（Ｘ軸プラス方向）側に設けられる。
【００７７】
撮像画素１２および焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌが有するリセットトランジスタＲＳＴのゲート電極７２は、転送トランジスタＴＸのゲート電極７１とほぼ同一の形状を有する。すなわち、リセットトランジスタＲＳＴのゲート電極７２は、紙面縦方向（Ｙ軸方向）に幅広な矩形形状を有する。このゲート電極７２は、光電変換部４１の中心よりも、紙面左方向（Ｘ軸マイナス方向）に寄せて配置される。すなわち、ゲート電極７２は、光が入射する方向（Ｚ軸マイナス方向）と交差し焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌの配列方向（Ｘ軸プラス方向）と平行な面において、光電変換部４１の中心よりも配列方向（Ｘ軸プラス方向）と逆方向側に設けられる。
【００７８】
以上のように、本実施の形態では、転送トランジスタＴＸのゲート電極７１に加えて、リセットトランジスタＲＳＴのゲート電極７２が光路中に配置される。転送トランジスタＴＸのゲート電極７１と、リセットトランジスタＲＳＴのゲート電極７２は、ほぼ同一の形状および面積を有し、画素の左右端に対称に配置される。焦点検出画素１１Ｌにおいて、反射部４２Ｂに入射する光の光路中には、転送トランジスタＴＸのゲート電極７１が配置される。焦点検出画素１１Ｒにおいては、それと対応する位置に、リセットトランジスタＲＳＴのゲート電極７２が配置される。このように、転送トランジスタＴＸのゲート電極７１とリセットトランジスタＲＳＴのゲート電極７２とを対称に配置したので、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。すなわち、入射した光は焦点検出画素１１Ｒおよび焦点検出画素１１Ｌで同様に反射して光電変換され、バランスした信号が出力される。
【００７９】
なお、以上の説明では、転送トランジスタＴＸのゲート電極７１に加えて、リセットトランジスタＲＳＴのゲート電極７２を光路中に配置した例について説明したが、リセットトランジスタＲＳＴのゲート電極７２ではなく、出力部１０６が有する他の部材や、ダミーの電極等を配置してもよい。例えば、選択トランジスタＳＥＬや増幅トランジスタＡＭＰが有する電極を配置してもよいし、信号の対称性を保つことのみを目的としたダミー電極を配置してもよい。
【００８０】
また、図８（ｂ）に例示するように、２つの電極７２ａ、７２ｂを１つの電極７２に相当するように配置してもよい。つまり、図８（ａ）に例示したリセットトランジスタＲＳＴのゲート電極７２と同様の位置に、同様の面積を占め、同様の外形形状となるように、複数の電極等を配置してもよい。図８（ｂ）では、２つの電極７２ａ、７２ｂは、例えば一方がリセットトランジスタＲＳＴのゲート電極であり、他方が選択トランジスタＳＥＬのゲート電極である。２つの電極７２ａ、７２ｂは、それぞれ、図８（ａ）に図示したリセットトランジスタＲＳＴのゲート電極７２を半分にした形状を有する。図８（ｂ）では、それら２つの電極７２ａ、７２ｂを、図８（ａ）においてリセットトランジスタＲＳＴのゲート電極７２が配置されていた位置に配置している。
【００８１】
上述した実施の形態によれば、第１の実施の形態において説明した作用効果に加えて、次の作用効果が得られる。
（１３）焦点検出画素１１Ｌの出力部１０６は、光が入射する方向と交差しＸ軸プラス方向と平行な面において、焦点検出画素１１Ｌの光電変換部４１の中心よりもＸ軸プラス方向側に設けられ、焦点検出画素１１Ｒの出力部１０６は、光が入射する方向と交差しＸ軸プラス方向と平行な面において、焦点検出画素１１Ｒの光電変換部４１の中心よりもＸ軸プラス方向と逆方向側に設けられる。このようにしたので、出力部の一部もしくは全部を入射光の光路中に配置した場合であっても、高精度な焦点検出を行うことができる。
【００８２】
（１４）焦点検出画素１１Ｌにおいて、光電変換部４１を透過した光が反射部４２Ｂへ入射する光路中には、光電変換部４１で生成された電荷を蓄積する蓄積部７０に電荷を転送する転送トランジスタＴＸの電極が設けられる。焦点検出画素１１Ｒにおいて、光電変換部４１を透過した光が反射部４２Ａへ入射する光路中には、光電変換部４１で生成された電荷を排出するリセットトランジスタＲＳＴの電極が設けられる。このようにしたので、リセットトランジスタの一部もしくは全部を入射光の光路中に配置した場合であっても、高精度な焦点検出を行うことができる。
【００８３】
（第３の実施の形態）
以下、第３の実施の形態について、第１の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【００８４】
図９は、撮像画素１２および焦点検出画素１１Ｌを拡大した断面図であり、図１０は、撮像画素１２の回路構成を示す図である。なお、焦点検出画素１１Ｒの構造は焦点検出画素１１Ｌと同様であるので、図９では図示を省略している。また、撮像画素１２および焦点検出画素１１Ｌ、１１Ｒは、いずれも同様の回路構成を有しているので、図１０ではそれらを代表して１つの撮像画素１２の回路構成のみを図示している。
【００８５】
本実施の形態において、撮像画素１２および焦点検出画素１１Ｌの出力部１０６は、２つの転送トランジスタＴＸ１、ＴＸ２を有する。転送トランジスタＴＸ１は、光電変換部４１により光電変換された電荷を、蓄積部７０に転送する。転送トランジスタＴＸ２は、光電変換部４１により光電変換された電荷をリセットする（光電変換部４１から排出する）。
【００８６】
転送トランジスタＴＸ１のゲート電極には、転送信号φＴＸ１が供給される。転送トランジスタＴＸ１は、転送信号φＴＸ１によりオンオフされる。転送トランジスタＴＸ２のゲート電極には、転送信号φＴＸ２が供給される。転送トランジスタＴＸ２は、転送信号φＴＸ２によりオンオフされる。
【００８７】
図１１は、撮像画素１２と焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌとの回路レイアウトを模式的に示す平面図である。図１１には、撮像素子２２の画像を生成する領域２２ａ（図３）内に配列された複数の画素のうち、４行４列に配列された計１６個の画素だけを図示している。
【００８８】
撮像画素１２および焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌが有する転送トランジスタＴＸ２のゲート電極７１ｂは、紙面縦方向（Ｙ軸方向）に幅広な矩形形状を有する。ゲート電極７１ｂは、光電変換部４１の中心よりも、紙面右方向（Ｘ軸プラス方向）に寄せて配置される。すなわち、ゲート電極７１ｂは、光が入射する方向（Ｚ軸マイナス方向）と交差し焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌの配列方向（Ｘ軸プラス方向）と平行な面において、光電変換部４１の中心よりも配列方向（Ｘ軸プラス方向）側に設けられる。
【００８９】
撮像画素１２および焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌが有する転送トランジスタＴＸ１のゲート電極７１ａは、転送トランジスタＴＸ２のゲート電極７１ｂとほぼ同一の形状を有する。すなわち、転送トランジスタＴＸ１のゲート電極７１ａは、紙面縦方向（Ｙ軸方向）に幅広な矩形形状を有する。ゲート電極７１ａは、光電変換部４１の中心よりも、紙面左方向（Ｘ軸マイナス方向）に寄せて配置される。すなわち、ゲート電極７１ａは、光が入射する方向（Ｚ軸マイナス方向）と交差し焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌの配列方向（Ｘ軸プラス方向）と平行な面において、光電変換部４１の中心よりも配列方向（Ｘ軸プラス方向）と逆方向側に設けられる。
【００９０】
以上のように、本実施の形態では、転送トランジスタＴＸ１のゲート電極７１ａと転送トランジスタＴＸ２のゲート電極７１ｂとが光路中に配置される。転送トランジスタＴＸ１のゲート電極７１ａと、転送トランジスタＴＸ２のゲート電極７１ｂは、ほぼ同一の形状および面積を有し、画素の左右端に対称に配置される。焦点検出画素１１Ｌにおいて、反射部４２Ｂに入射する光の光路中には、転送トランジスタＴＸ２のゲート電極７１ｂが配置される。焦点検出画素１１Ｒにおいては、それと対応する位置に、転送トランジスタＴＸ１のゲート電極７１ａが配置される。このように、転送トランジスタＴＸ１のゲート電極７１ａと転送トランジスタＴＸ２のゲート電極７１ｂとを対称に配置したので、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。すなわち、入射した光は焦点検出画素１１Ｒおよび焦点検出画素１１Ｌで同様に反射して光電変換され、バランスした信号が出力される。
【００９１】
また、本実施の形態では、転送トランジスタＴＸ２により、蓄積部７０に蓄積された電荷に影響を与えずに、光電変換部４１のリセットを行うことができる。これにより、いったん蓄積部７０に電荷を転送した後で、蓄積部７０から電荷を読み出す前に、光電変換部４１の露光タイミングを自由に制御することができる。つまり、蓄積部７０からの電荷の読み出しタイミングとは無関係に、次の露光開始タイミングを定めることができる。
【００９２】
本実施の形態では、焦点検出画素１１Ｌにおいて、光電変換部４１を透過した光が反射部４２Ｂへ入射する光路中には、光電変換部４１で生成された電荷を光電変換部４１から排出する転送トランジスタＴＸ２の電極が設けられる。焦点検出画素１１Ｒにおいて、光電変換部４１を透過した光が反射部４２Ａへ入射する光路中には、光電変換部４１で生成された電荷を蓄積する蓄積部７０に電荷を転送する転送トランジスタＴＸ１の電極が設けられる。このようにしたので、追加の転送トランジスタＴＸ２を設けた場合であっても、高精度な焦点検出を行うことができる。
【００９３】
なお、転送トランジスタＴＸ２が、光電変換部４１に蓄積された電荷をリセットするのではなく、別の蓄積部に電荷を転送するようにしてもよい。そのような回路構成の例を図１２に示す。図１２では、画素が２つの出力部１０６ａ、１０６ｂを有している。出力部１０６ａは、転送トランジスタＴＸ１、蓄積部７０ａ、リセットトランジスタＲＳＴ１、増幅トランジスタＡＭＰ１、および選択トランジスタＳＥＬ１を有する。出力部１０６ｂは、転送トランジスタＴＸ２、蓄積部７０ｂ、リセットトランジスタＲＳＴ２、増幅トランジスタＡＭＰ２、および選択トランジスタＳＥＬ２を有する。画素をこのように構成すると、光電変換部４１により光電変換された電荷を、蓄積部７０ａと蓄積部７０ｂに時分割的に転送することができる。例えば、露光時間を２つの期間に分割し、最初の期間で生成された電荷を蓄積部７０ａに転送し、次の期間で生成された電荷を蓄積部７０ｂに転送することができる。このような構成により、蓄積部２つ分の電荷を蓄積することができ、ダイナミックレンジが向上する。また、露光時間の異なる２回の撮像を連続して行うことができることから、いわゆるオートブラケティング撮影やハイダイナミックレンジ合成をなどの種々の撮影手法に好適な撮像素子を提供することができる。
【００９４】
（第４の実施の形態）
以下、第４の実施の形態について、第１の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【００９５】
図１３は、撮像画素１２と焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌとの回路レイアウトを模式的に示す平面図である。図１３には、撮像素子２２の画像を生成する領域２２ａ（図３）内に配列された複数の画素のうち、４行４列に配列された計１６個の画素だけを図示している。図１３において、１つの画素は、白抜きの正方形で示される。図３で説明した通り、焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌは、共にＲ画素の位置に配置される。
【００９６】
撮像画素１２および焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌが有する転送トランジスタＴＸのゲート電極７１は、紙面横方向（Ｘ軸方向）に幅広な矩形形状を有する。画素行４０１、４０１Ｓに配列された各画素において、ゲート電極７１は、光電変換部４１の中心よりも、紙面上方向（Ｙ軸プラス方向）に寄せて配置される。すなわち、ゲート電極７１は、光が入射する方向（Ｚ軸マイナス方向）と交差し焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌの配列方向（Ｘ軸プラス方向）と平行な面において、光電変換部４１の中心よりも配列方向と交差する方向（Ｙ軸プラス方向）側に設けられる。
【００９７】
画素行４０２に配列された各撮像画素１２において、ゲート電極７１は、光電変換部４１の中心よりも、紙面下方向（Ｙ軸マイナス方向）に寄せて配置される。すなわち、ゲート電極７１は、光が入射する方向（Ｚ軸マイナス方向）と交差し焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌの配列方向（Ｘ軸プラス方向）と平行な面において、光電変換部４１の中心よりも配列方向と交差する方向（Ｙ軸プラス方向）とは逆方向側に設けられる。
【００９８】
すなわち、本実施の形態では、画素行４０２に配列された各画素における転送トランジスタＴＸのゲート電極７１と、画素行４０１、４０１Ｓに配列された各画素における転送トランジスタＴＸのゲート電極７１とが、隣接する画素列同士で対向する。
【００９９】
本実施の形態では、焦点検出画素１１Ｌの出力部１０６は、光が入射する方向と交差しＹ軸プラス方向と平行な面において、焦点検出画素１１Ｌの光電変換部４１の中心よりもＹ軸プラス方向側に設けられ、焦点検出画素１１Ｒの出力部１０６は、光が入射する方向と交差しＹ軸プラス方向と平行な面において、焦点検出画素１１Ｒの光電変換部４１の中心よりもＹ軸プラス方向側に設けられる。このようにしたので、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。すなわち、入射した光は焦点検出画素１１Ｒおよび焦点検出画素１１Ｌで同様に反射して光電変換され、バランスした信号が出力される。
【０１００】
（第５の実施の形態）
以下、第５の実施の形態について、第１の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【０１０１】
図１４は、撮像画素１２と焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌとの回路レイアウトを模式的に示す平面図である。図１４には、撮像素子２２の画像を生成する領域２２ａ（図３）内に配列された複数の画素のうち、４行４列に配列された計１６個の画素だけを図示している。図１４において、１つの画素は、白抜きの正方形で示される。図３で説明した通り、焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌは、共にＲ画素の位置に配置される。
【０１０２】
撮像画素１２および焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌが有する転送トランジスタＴＸのゲート電極７１は、紙面横方向（Ｘ軸方向）に幅広な矩形形状を有する。Ｇ画素の位置に配置された各画素において、ゲート電極７１は、光電変換部４１の中心よりも、紙面上方向（Ｙ軸プラス方向）に寄せて配置される。すなわち、ゲート電極７１は、光が入射する方向（Ｚ軸マイナス方向）と交差し焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌの配列方向（Ｘ軸プラス方向）と平行な面において、光電変換部４１の中心よりも配列方向と交差する方向（Ｙ軸プラス方向）側に設けられる。
【０１０３】
Ｒ画素およびＢ画素の位置に配置された各画素において、ゲート電極７１は、光電変換部４１の中心よりも、紙面下方向（Ｙ軸マイナス方向）に寄せて配置される。すなわち、ゲート電極７１は、光が入射する方向（Ｚ軸マイナス方向）と交差し焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌの配列方向（Ｘ軸プラス方向）と平行な面において、光電変換部４１の中心よりも配列方向と交差する方向（Ｙ軸プラス方向）とは逆方向側に設けられる。
【０１０４】
すなわち、本実施の形態では、Ｇ画素における転送トランジスタＴＸのゲート電極７１と、Ｒ画素およびＢ画素における転送トランジスタＴＸのゲート電極７１とが、隣接する画素同士で対向する。
【０１０５】
本実施の形態では、焦点検出画素１１Ｌの出力部１０６は、光が入射する方向と交差しＹ軸プラス方向と平行な面において、焦点検出画素１１Ｌの光電変換部４１の中心よりもＹ軸プラス方向とは逆方向側に設けられ、焦点検出画素１１Ｒの出力部１０６は、光が入射する方向と交差しＹ軸プラス方向と平行な面において、焦点検出画素１１Ｒの光電変換部４１の中心よりもＹ軸プラス方向とは逆方向側に設けられる。このようにしたので、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。すなわち、入射した光は焦点検出画素１１Ｒおよび焦点検出画素１１Ｌで同様に反射して光電変換され、バランスした信号が出力される。
【０１０６】
（第６の実施の形態）
以下、第６の実施の形態について、第１の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【０１０７】
図１５（ａ）は、撮像画素１２と焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌとの回路レイアウトを模式的に示す平面図であり、図１５（ｂ）は、カラーフィルタの配置パターンを模式的に示す平面図である。図１５（ａ）には、撮像素子２２の画像を生成する領域２２ａ（図３）内に配列された複数の画素のうち、４行４列に配列された計１６個の画素だけを図示している。図１５（ｂ）には、それら計１６個の画素が有するカラーフィルタを図示している。図１５（ａ）において、１つの画素は、白抜きの正方形で示される。
【０１０８】
本実施の形態においては、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３つのカラーフィルタに加えて、ＩＲ（赤外光）のカラーフィルタを加えた計４つのカラーフィルタを用いる。ＩＲのカラーフィルタは、主に赤外の波長域の光（赤外光）を透過する。焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌは、ＩＲのカラーフィルタを有する。図１５に図示したように、焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌは、互いに隣接するＧ画素とＢ画素を置き換えて配置される。以下の説明において、垂直方向（列方向）の画素列のうち、Ｂ画素を含む画素列を画素列４０３と称する。また、垂直方向（列方向）の画素列のうち、Ｒ画素を含む画素列を画素列４０４と称する。
【０１０９】
撮像画素１２および焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌが有する転送トランジスタＴＸのゲート電極７１は、紙面縦方向（Ｙ軸方向）に幅広な矩形形状を有する。画素列４０３に含まれる各画素において、ゲート電極７１は、光電変換部４１の中心よりも、紙面右方向（Ｘ軸プラス方向）に寄せて配置される。すなわち、ゲート電極７１は、光が入射する方向（Ｚ軸マイナス方向）と交差し焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌの配列方向（Ｘ軸プラス方向）と平行な面において、光電変換部４１の中心よりも配列方向（Ｘ軸プラス方向）側に設けられる。
【０１１０】
画素列４０４に含まれる各画素において、ゲート電極７１は、光電変換部４１の中心よりも、紙面左方向（Ｘ軸マイナス方向）に寄せて配置される。すなわち、ゲート電極７１は、光が入射する方向（Ｚ軸マイナス方向）と交差し焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌの配列方向（Ｘ軸プラス方向）と平行な面において、光電変換部４１の中心よりも配列方向（Ｘ軸プラス方向）と逆方向側に設けられる。
【０１１１】
すなわち、本実施の形態では、画素列４０３内の各画素における転送トランジスタＴＸのゲート電極７１と、画素列４０４内の各画素における転送トランジスタＴＸのゲート電極７１とが、隣接する画素同士で対向する。また、本実施の形態では、焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌが隣り合うように配置される。
【０１１２】
以上のように構成された撮像素子２２によれば、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。すなわち、入射した光は焦点検出画素１１Ｒおよび焦点検出画素１１Ｌで同様に反射して光電変換され、バランスした信号が出力される。
【０１１３】
（第７の実施の形態）
以下、第７の実施の形態について、第１の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【０１１４】
図１６は、撮像画素１２と焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌとの回路レイアウトを模式的に示す平面図である。図１６には、撮像素子２２の画像を生成する領域２２ａ（図３）内に配列された複数の画素のうち、４行４列に配列された計１６個の画素だけを図示している。図１６において、１つの画素は、白抜きの正方形で示される。焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌは、共にＧ画素の位置に配置される。
【０１１５】
撮像画素１２および焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌが有する転送トランジスタＴＸのゲート電極７１は、紙面縦方向（Ｙ軸方向）に幅広な矩形形状を有する。画素列４０３に含まれる各画素において、ゲート電極７１は、光電変換部４１の中心よりも、紙面右方向（Ｘ軸プラス方向）に寄せて配置される。すなわち、ゲート電極７１は、光が入射する方向（Ｚ軸マイナス方向）と交差し焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌの配列方向（Ｘ軸プラス方向）と平行な面において、光電変換部４１の中心よりも配列方向（Ｘ軸プラス方向）側に設けられる。
【０１１６】
画素列４０４に含まれる各画素において、ゲート電極７１は、光電変換部４１の中心よりも、紙面左方向（Ｘ軸マイナス方向）に寄せて配置される。すなわち、ゲート電極７１は、光が入射する方向（Ｚ軸マイナス方向）と交差し焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌの配列方向（Ｘ軸プラス方向）と平行な面において、光電変換部４１の中心よりも配列方向（Ｘ軸プラス方向）と逆方向側に設けられる。
【０１１７】
すなわち、本実施の形態では、画素列４０３内の各画素における転送トランジスタＴＸのゲート電極７１と、画素列４０４内の各画素における転送トランジスタＴＸのゲート電極７１とが、隣接する画素同士で対向する。
【０１１８】
第６の実施の形態とは異なり、本実施の形態では、ＩＲカラーフィルタを用いていない。本実施の形態において、焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌは、共にＧ画素の位置に配置される。焦点検出画素１１Ｒは、画素行４０１に配置され、焦点検出画素１１Ｌは、画素行４０２に配置される。画素行４０１のうち、焦点検出画素１１Ｒが配置された画素行に符号４０１Ｓを付す。画素行４０２のうち、焦点検出画素１１Ｒが配置された画素行に符号４０２Ｓを付す。
【０１１９】
光電変換した信号の対称性を保つため、焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌは、一方を画素列４０３に、他方を画素列４０４に、それぞれ配置することが望ましい。また、焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌの配列方向（Ｘ軸方向）において、焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌは、互いに離れすぎないことが望ましい。そして、焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌのカラーフィルタ４３は同一であることが望ましい。これらの条件を全て満たすため、本実施の形態において、焦点検出画素１１Ｒは画素行４０１Ｓに配置され、焦点検出画素１１Ｌはその画素行４０１Ｓに隣接する画素行４０２Ｓに配置される。すなわち、焦点検出画素１１Ｌは焦点検出画素１１Ｒから横１画素分、縦１画素分離れた位置に配置される。換言すると、２行２列の計４画素を配置した領域において、焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌは対角線上に配置される。このようにすることで、第６の実施の形態のようにＩＲカラーフィルタを導入することなく、信号の対称性を保ち、高精度な焦点検出を行うことができる。
【０１２０】
（第８の実施の形態）
以下、第８の実施の形態について、第１の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【０１２１】
図１７は、横方向（行方向）に隣接する計４つの撮像画素１２の回路構成を示す図である。なお、焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌの回路構成は、図１７に示す撮像画素１２の回路構成と同様であり、説明を省略する。
【０１２２】
本実施の形態において、横方向（行方向）に隣接する２つの撮像画素１２は、出力部１０６を共有する。本実施の形態の出力部１０６は、それら２つの撮像画素１２により光電変換された電荷に基づく信号を、垂直信号線１０７ａに時分割的に出力する。
【０１２３】
出力部１０６は、転送トランジスタＴＸ１、転送トランジスタＴＸ２、リセットトランジスタＲＳＴ、増幅トランジスタＡＭＰ、および選択トランジスタＳＥＬを含む。転送トランジスタＴＸ１は、一方の撮像画素１２の光電変換部４１により光電変換された電荷を、蓄積部７０に転送する。転送トランジスタＴＸ１のゲート電極には、転送信号φＴＸ１が供給される。転送トランジスタＴＸ１は、転送信号φＴＸ１によりオンオフされる。転送トランジスタＴＸ２は、他方の撮像画素１２の光電変換部４１により光電変換された電荷を、蓄積部７０に転送する。転送トランジスタＴＸ２のゲート電極には、転送信号φＴＸ２が供給される。転送トランジスタＴＸ２は、転送信号φＴＸ２によりオンオフされる。
【０１２４】
図１８は、撮像画素１２と焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌとの回路レイアウトを模式的に示す平面図である。図１８には、撮像素子２２の画像を生成する領域２２ａ（図３）内に配列された複数の画素のうち、４行４列に配列された計１６個の画素だけを図示している。図１８において、１つの画素は、白抜きの正方形で示される。図３で説明した通り、焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌは、共にＲ画素の位置に配置される。
【０１２５】
撮像画素１２が有する転送トランジスタＴＸ２のゲート電極７１ｂは、紙面縦方向（Ｙ軸方向）に幅広な矩形形状を有する。ゲート電極７１ｂは、光電変換部４１の中心よりも、紙面右方向（Ｘ軸プラス方向）に寄せて配置される。すなわち、ゲート電極７１ｂは、光が入射する方向（Ｚ軸マイナス方向）と交差し焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌの配列方向（Ｘ軸プラス方向）と平行な面において、光電変換部４１の中心よりも配列方向（Ｘ軸プラス方向）側に設けられる。
【０１２６】
撮像画素１２および焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌが有する転送トランジスタＴＸ１のゲート電極７１ａは、転送トランジスタＴＸ２のゲート電極７１ｂとほぼ同一の形状を有する。すなわち、転送トランジスタＴＸ１のゲート電極７１ａは、紙面縦方向（Ｙ軸方向）に幅広な矩形形状を有する。ゲート電極７１ａは、光電変換部４１の中心よりも、紙面左方向（Ｘ軸マイナス方向）に寄せて配置される。すなわち、ゲート電極７１ａは、光が入射する方向（Ｚ軸マイナス方向）と交差し焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌの配列方向（Ｘ軸プラス方向）と平行な面において、光電変換部４１の中心よりも配列方向（Ｘ軸プラス方向）と逆方向側に設けられる。
【０１２７】
隣接する２つの撮像画素１２および焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌが共有するリセットトランジスタＲＳＴのゲート電極７２は、転送トランジスタＴＸ１、ＴＸ２のゲート電極７１ａ、７１ｂのほぼ２倍の面積を有する。ゲート電極７２の縦方向の寸法はゲート電極７１ａ、７１ｂとほぼ同一であり、横方向の寸法はゲート電極７１ａ、７１ｂのほぼ２倍である。ゲート電極７２は、出力部１０６を共有する２つの画素の境界上（隣接部分）に、１つの画素あたりの面積がゲート電極７１ａ、７１ｂとほぼ同一になるように配置される。
【０１２８】
以上のように、本実施の形態では、転送トランジスタＴＸ１のゲート電極７１ａとリセットトランジスタＲＳＴのゲート電極７２とが光路中に配置される。転送トランジスタＴＸ１のゲート電極７１ａと、リセットトランジスタＲＳＴのゲート電極７２のうちの反射部４２Ｂに重なる部分とは、ほぼ同一の形状および面積を有し、互いに画素の左右端に対称に配置される。焦点検出画素１１Ｌにおいて、反射部４２Ｂに入射する光の光路中には、リセットトランジスタＲＳＴのゲート電極７２のほぼ半分が配置される。焦点検出画素１１Ｒにおいては、それと対応する位置に、転送トランジスタＴＸ１のゲート電極７１ａが配置される。このように、転送トランジスタＴＸ１のゲート電極７１ａとリセットトランジスタＲＳＴのゲート電極７２の一部とを対称に配置したので、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。すなわち、入射した光は焦点検出画素１１Ｒおよび焦点検出画素１１Ｌで同様に反射して光電変換され、バランスした信号が出力される。
【０１２９】
なお、以上の説明では、転送トランジスタＴＸのゲート電極７１に加えて、リセットトランジスタＲＳＴのゲート電極７２を光路中に配置した例について説明したが、リセットトランジスタＲＳＴのゲート電極７２ではなく、出力部１０６が有する他の部材や、ダミーの電極等を配置してもよい。例えば、選択トランジスタＳＥＬや増幅トランジスタＡＭＰが有する電極を配置してもよいし、信号の対称性を保つことのみを目的としたダミー電極を配置してもよい。
【０１３０】
（第９の実施の形態）
以下、第９の実施の形態について、第１の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【０１３１】
図１９は、横方向（行方向）に隣接する計４つの撮像画素１２の回路構成を示す図である。なお、焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌの回路構成は、図１９に示す撮像画素１２の回路構成と同様であり、説明を省略する。
【０１３２】
本実施の形態において、２行２列に配列された計４つの撮像画素１２は、出力部１０６を共有する。本実施の形態の出力部１０６は、それら４つの撮像画素１２により光電変換された電荷に基づく信号を、垂直信号線１０７ａに時分割的に出力する。
【０１３３】
出力部１０６は、転送トランジスタＴＸ１、転送トランジスタＴＸ２、転送トランジスタＴＸ３、転送トランジスタＴＸ４、リセットトランジスタＲＳＴ、増幅トランジスタＡＭＰ、および選択トランジスタＳＥＬを含む。転送トランジスタＴＸ１、ＴＸ２、ＴＸ３、ＴＸ４は、それぞれ４つの撮像画素１２うちいずれか１つの撮像画素１２の光電変換部４１により光電変換された電荷を、蓄積部７０に転送する。転送トランジスタＴＸ１、ＴＸ２、ＴＸ３、ＴＸ４のゲート電極には、それぞれ転送信号φＴＸ１、φＴＸ２、φＴＸ３、φＴＸ４が供給される。転送トランジスタＴＸ１、ＴＸ２、ＴＸ３、ＴＸ４は、それぞれ転送信号φＴＸ１、φＴＸ２、φＴＸ３、φＴＸ４によりオンオフされる。
【０１３４】
図２０は、撮像画素１２と焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌとの回路レイアウトを模式的に示す平面図である。図２０には、撮像素子２２の画像を生成する領域２２ａ（図３）内に配列された複数の画素のうち、４行４列に配列された計１６個の画素だけを図示している。図２０において、１つの画素は、白抜きの正方形で示される。図３で説明した通り、焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌは、共にＲ画素の位置に配置される。
【０１３５】
転送トランジスタＴＸ１、ＴＸ２、ＴＸ３、ＴＸ４のゲート電極７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄは、互いにほぼ同一の形状および寸法を有する。ゲート電極７１ａは、それを有する画素の右下隅に配置される。ゲート電極７１ｂは、それを有する画素の左下隅に配置される。ゲート電極７１ｃは、それを有する画素の右上隅に配置される。ゲート電極７１ｄは、それを有する画素の左上隅に配置される。すなわち、ゲート電極７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄは、出力部１０６を共有する４つの画素の境界地点の周囲に、互いに対向するように配置される。
【０１３６】
出力部１０６を共有する４つの画素の境界地点には、蓄積部７０が配置される。図２０には、蓄積部７０の一例として、十字形状を有する蓄積部７０を図示している。ゲート電極７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄは、蓄積部７０を囲むように配置される。
【０１３７】
リセットトランジスタＲＳＴのゲート電極７２、増幅トランジスタＡＭＰのゲート電極７３、選択トランジスタＳＥＬのゲート電極７４は、互いにほぼ同一の形状および寸法を有する。ゲート電極７２、７３、７４は、紙面横方向（Ｘ軸方向）に幅広な矩形形状を有する。ゲート電極７２、７３、７４は、その約左半分が、出力部１０６を共有する２行２列の画素のうちの右側２つの画素の領域に配置され、約右半分は、他の画素の領域に配置される。つまり、２行２列に配列された計４つの画素の中央近傍には、ゲート電極７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄと蓄積部７０が配置され、２行２列に配列された計４つの画素の中央左側には、その４つの画素とは無関係なゲート電極７２、７３、７４の約右半分が配置され、２行２列に配列された計４つの画素の中央右側には、その４つの画素が共有する出力部１０６のゲート電極７２、７３、７４の約左半分が配置される。
【０１３８】
焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌは、出力部１０６を共有する２行２列に配列された計４つの画素の右下の画素位置に配置される。反射部４２Ａにより反射される光の光路上には、転送トランジスタＴＸ４のゲート電極７１ｄが設けられる。反射部４２Ｂにより反射される光の光路上には、増幅トランジスタＡＭＰのゲート電極７３の一部と、選択トランジスタＳＥＬのゲート電極７４の一部が設けられる。反射部４２Ａにおけるゲート電極７１ｄの面積および形状は、反射部４２Ｂにおけるゲート電極７３、７４の面積および形状にほぼ等しい。また、それらの位置は、Ｙ軸に対してほぼ線対称である。このように、それらのゲート電極を対称に配置したので、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。すなわち、入射した光は焦点検出画素１１Ｒおよび焦点検出画素１１Ｌで同様に反射して光電変換され、バランスした信号が出力される。
【０１３９】
（第１０の実施の形態）
以下、第１０の実施の形態について、第１の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【０１４０】
図２１は、４行２列の計８つの撮像画素１２の回路構成を示す図である。なお、焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌの回路構成は、図２１に示す撮像画素１２の回路構成と同様であり、説明を省略する。
【０１４１】
本実施の形態において、４行２列に配列された計８つの撮像画素１２は、出力部１０６を共有する。本実施の形態の出力部１０６は、それら８つの撮像画素１２により光電変換された電荷に基づく信号を、垂直信号線１０７ａに時分割的に出力する。
【０１４２】
出力部１０６は、転送トランジスタＴＸ１、転送トランジスタＴＸ２、転送トランジスタＴＸ３、転送トランジスタＴＸ４、転送トランジスタＴＸ５、転送トランジスタＴＸ６、転送トランジスタＴＸ７、転送トランジスタＴＸ８、リセットトランジスタＲＳＴ、増幅トランジスタＡＭＰ、および選択トランジスタＳＥＬを含む。転送トランジスタＴＸ１〜ＴＸ８は、それぞれ８つの撮像画素１２うちいずれか１つの撮像画素１２の光電変換部４１により光電変換された電荷を、蓄積部７０に転送する。転送トランジスタＴＸ１〜ＴＸ８のゲート電極には、それぞれ転送信号φＴＸ１〜φＴＸ８が供給される。転送トランジスタＴＸ１〜ＴＸ８は、それぞれ転送信号φＴＸ１〜φＴＸ８によりオンオフされる。
【０１４３】
図２２は、撮像画素１２と焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌとの回路レイアウトを模式的に示す平面図である。図２２には、撮像素子２２の画像を生成する領域２２ａ（図３）内に配列された複数の画素のうち、４行４列に配列された計１６個の画素だけを図示している。図２２において、１つの画素は、白抜きの正方形で示される。図３で説明した通り、焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌは、共にＲ画素の位置に配置される。
【０１４４】
転送トランジスタＴＸ１、ＴＸ２、ＴＸ３、ＴＸ４、ＴＸ５、ＴＸ６、ＴＸ７、ＴＸ８のゲート電極７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄ、７１ｅ、７１ｆ、７１ｇ、７１ｈは、互いにほぼ同一の形状および寸法を有する。
【０１４５】
ゲート電極７１ａは、それを有する画素の右下隅に配置される。ゲート電極７１ｂは、それを有する画素の左下隅に配置される。ゲート電極７１ｃは、それを有する画素の右上隅に配置される。ゲート電極７１ｄは、それを有する画素の左上隅に配置される。すなわち、ゲート電極７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄは、出力部１０６を共有する８つの画素のうち、２行２列の計４つの画素の境界地点の周囲に、互いに対向するように配置される。
【０１４６】
ゲート電極７１ｅは、それを有する画素の右下隅に配置される。ゲート電極７１ｆは、それを有する画素の左下隅に配置される。ゲート電極７１ｇは、それを有する画素の右上隅に配置される。ゲート電極７１ｈは、それを有する画素の左上隅に配置される。すなわち、ゲート電極７１ｅ、７１ｆ、７１ｇ、７１ｈは、出力部１０６を共有する８つの画素のうち、ゲート電極７１ａ〜７１ｄを有する４つの画素とは別の２行２列の計４つの画素の境界地点の周囲に、互いに対向するように配置される。
【０１４７】
出力部１０６を共有する８つの画素のうち、２行２列の計４つの画素の境界地点には、蓄積部７０の一部が配置される。図２２には、一例として、十字形状を有する蓄積部７０の一部を図示している。ゲート電極７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄは、その蓄積部７０の一部を囲むように配置される。
【０１４８】
出力部１０６を共有する８つの画素のうち、残りの２行２列の計４つの画素の境界地点には、蓄積部７０の残りの一部が配置される。ゲート電極７１ｅ、７１ｆ、７１ｇ、７１ｈは、その蓄積部７０の残りの一部を囲むように配置される。
【０１４９】
ゲート電極７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄにより囲まれた蓄積部７０の一部と、ゲート電極７１ｅ、７１ｆ、７１ｇ、７１ｈにより囲まれた蓄積部７０の残りの一部は、配線７５により電気的に接続される。
【０１５０】
リセットトランジスタＲＳＴのゲート電極７２、増幅トランジスタＡＭＰのゲート電極７３、選択トランジスタＳＥＬのゲート電極７４は、互いにほぼ同一の形状および寸法を有する。ゲート電極７２、７３、７４は、紙面横方向（Ｘ軸方向）に幅広な矩形形状を有する。ゲート電極７２の配置は、出力部１０６を共有する４行２列の画素ごとに異なっている。あるゲート電極７２は、その約左半分が、出力部１０６を共有する４行２列の画素のうちの右上端の画素の領域に配置され、約右半分は、他の画素の領域に配置される。別のゲート電極７２は、その約右半分が、出力部１０６を共有する４行２列の画素のうちの左上端の画素の１つ下の画素の領域に配置され、約左半分は、他の画素の領域に配置される。ゲート電極７３は、その約左半分が、出力部１０６を共有する４行２列の画素のうちの右下端の画素の１つ上の画素の領域に配置され、約右半分は、他の画素の領域に配置される。ゲート電極７４は、その約左半分が、出力部１０６を共有する４行２列の画素のうちの右下端の画素の領域に配置され、約右半分は、他の画素の領域に配置される。
【０１５１】
焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌは、出力部１０６を共有する４行２列に配列された計８つの画素の右上端の画素の１つ下の画素位置に配置される。反射部４２Ａにより反射される光の光路上には、転送トランジスタＴＸ４のゲート電極７１ｄが設けられる。反射部４２Ｂにより反射される光の光路上には、他の画素のゲート電極７２の一部が設けられる。反射部４２Ａにおけるゲート電極７１ｄの面積および形状は、反射部４２Ｂにおけるゲート電極７２の面積および形状にほぼ等しい。また、それらの位置は、Ｙ軸に対してほぼ線対称である。このように、それらのゲート電極を対称に配置したので、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。すなわち、入射した光は焦点検出画素１１Ｒおよび焦点検出画素１１Ｌで同様に反射して光電変換され、バランスした信号が出力される。
【０１５２】
（第１１の実施の形態）
以下、第１１の実施の形態について、第１０の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【０１５３】
本実施の形態において、撮像画素１２および焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌは、図２１に示した第１０の実施の形態と同様の回路構成を有する。本実施の形態において、４行２列に配列された計８つの撮像画素１２は、出力部１０６を共有する。本実施の形態の出力部１０６は、それら８つの撮像画素１２により光電変換された電荷に基づく信号を、垂直信号線１０７ａに時分割的に出力する。
【０１５４】
図２３（ａ）は、撮像画素１２と焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌとの回路レイアウトを模式的に示す平面図であり、図２３（ｂ）は、カラーフィルタの配置パターンを模式的に示す平面図である。図２３（ａ）には、撮像素子２２の画像を生成する領域２２ａ（図３）内に配列された複数の画素のうち、４行４列に配列された計１６個の画素だけを図示している。図２３（ａ）において、１つの画素は、白抜きの正方形で示される。図２３（ｂ）には、それら計１６個の画素が有するカラーフィルタを図示している。
【０１５５】
転送トランジスタＴＸ１、ＴＸ２、ＴＸ３、ＴＸ４、ＴＸ５、ＴＸ６、ＴＸ７、ＴＸ８のゲート電極７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄ、７１ｅ、７１ｆ、７１ｇ、７１ｈは、互いにほぼ同一の形状および寸法を有する。
【０１５６】
ゲート電極７１ａは、それを有する画素の右下隅に配置される。ゲート電極７１ｂは、それを有する画素の左下隅に配置される。ゲート電極７１ｃは、それを有する画素の右上隅に配置される。ゲート電極７１ｄは、それを有する画素の左上隅に配置される。すなわち、ゲート電極７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄは、出力部１０６を共有する８つの画素のうち、２行２列の計４つの画素の境界地点の周囲に、互いに対向するように配置される。
【０１５７】
ゲート電極７１ｅは、それを有する画素の右下隅に配置される。ゲート電極７１ｆは、それを有する画素の左下隅に配置される。ゲート電極７１ｇは、それを有する画素の右上隅に配置される。ゲート電極７１ｈは、それを有する画素の左上隅に配置される。すなわち、ゲート電極７１ｅ、７１ｆ、７１ｇ、７１ｈは、出力部１０６を共有する８つの画素のうち、ゲート電極７１ａ〜７１ｄを有する４つの画素とは別の２行２列の計４つの画素の境界地点の周囲に、互いに対向するように配置される。
【０１５８】
出力部１０６を共有する８つの画素のうち、２行２列の計４つの画素の境界地点には、蓄積部７０の一部が配置される。図２２には、一例として、十字形状を有する蓄積部７０の一部を図示している。ゲート電極７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄは、その蓄積部７０の一部を囲むように配置される。
【０１５９】
出力部１０６を共有する８つの画素のうち、残りの２行２列の計４つの画素の境界地点には、蓄積部７０の残りの一部が配置される。ゲート電極７１ｅ、７１ｆ、７１ｇ、７１ｈは、その蓄積部７０の残りの一部を囲むように配置される。
【０１６０】
ゲート電極７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄにより囲まれた蓄積部７０の一部と、ゲート電極７１ｅ、７１ｆ、７１ｇ、７１ｈにより囲まれた蓄積部７０の残りの一部は、配線７５により電気的に接続される。
【０１６１】
転送トランジスタＴＸ１〜ＴＸ８のゲート電極７１ａ〜７１ｈ、リセットトランジスタＲＳＴのゲート電極７２、増幅トランジスタＡＭＰのゲート電極７３、選択トランジスタＳＥＬのゲート電極７４は、互いにほぼ同一の形状および寸法を有する。ゲート電極７２は、出力部１０６を共有する４行２列の画素のうちの左上端の画素の１つ下の画素と、左下端の画素の１つ上の画素との境界上に配置される。ゲート電極７３は、その約上半分が、出力部１０６を共有する４行２列の画素のうちの左下端の画素の領域に配置され、約下半分は、他の画素の領域に配置される。ゲート電極７４は、その約上半分が、出力部１０６を共有する４行２列の画素のうちの右下端の画素の領域に配置され、約下半分は、他の画素の領域に配置される。
【０１６２】
出力部１０６は、更に、ダミー電極７６を有する。ダミー電極７６は、図２１に例示した回路とは関係のない電極であり、反射部４２Ａ、４２Ｂの出力信号の対称性を保つために配置される電極である。ダミー電極７６は、出力部１０６を共有する４行２列の画素のうちの右上端の画素の１つ下の画素と、右下端の画素の１つ上の画素との境界上に配置される。
【０１６３】
本実施の形態においては、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３つのカラーフィルタに加えて、ＩＲ（赤外光）のカラーフィルタを加えた計４つのカラーフィルタを用いる。ＩＲのカラーフィルタは、主に赤外の波長域の光（赤外光）を透過する。焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌは、ＩＲのカラーフィルタを有する。図２３（ｂ）に図示したように、焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌは、互いに隣接するＧ画素とＢ画素を置き換えて配置される。
【０１６４】
焦点検出画素１１Ｒは、出力部１０６を共有する４行２列に配列された計８つの画素の右上端の画素の１つ下の画素位置に配置される。焦点検出画素１１Ｌは、出力部１０６を共有する４行２列に配列された計８つの画素の左上端の画素の１つ下の画素位置に配置される。反射部４２Ａにより反射される光の光路上には、転送トランジスタＴＸ４のゲート電極７１ｄと、ダミー電極７６の一部（上半分）とが設けられる。反射部４２Ｂにより反射される光の光路上には、転送トランジスタＴＸ３のゲート電極７１ｃと、リセットトランジスタＲＳＴのゲート電極７２の一部（上半分）とが設けられる。反射部４２Ａにおけるゲート電極７１ｄの面積および形状は、反射部４２Ｂにおけるゲート電極７１ｃの面積および形状にほぼ等しい。反射部４２Ａにおけるダミー電極７６の一部の面積および形状は、反射部４２Ｂにおけるゲート電極７２の一部の面積および形状にほぼ等しい。また、それらの位置は、Ｙ軸に対してほぼ線対称である。このように、それらの電極を対称に配置したので、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。すなわち、入射した光は焦点検出画素１１Ｒおよび焦点検出画素１１Ｌで同様に反射して光電変換され、バランスした信号が出力される。
【０１６５】
（第１２の実施の形態）
以下、第１２の実施の形態について、第１０の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【０１６６】
本実施の形態において、撮像画素１２および焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌは、図１９に示した第９の実施の形態と同様の回路構成を有する。本実施の形態において、２行２列に配列された計４つの撮像画素１２は、出力部１０６を共有する。本実施の形態の出力部１０６は、それら４つの撮像画素１２により光電変換された電荷に基づく信号を、垂直信号線１０７ａに時分割的に出力する。
【０１６７】
図２４（ａ）は、撮像画素１２と焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌとの回路レイアウトを模式的に示す平面図であり、図２４（ｂ）は、カラーフィルタの配置パターンを模式的に示す平面図である。図２４（ａ）には、撮像素子２２の画像を生成する領域２２ａ（図３）内に配列された複数の画素のうち、４行４列に配列された計１６個の画素だけを図示している。図２４（ａ）において、１つの画素は、白抜きの正方形で示される。図２４（ｂ）には、それら計１６個の画素が有するカラーフィルタを図示している。
【０１６８】
転送トランジスタＴＸ１、ＴＸ２、ＴＸ３、ＴＸ４のゲート電極７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄは、互いにほぼ同一の形状および寸法を有するが、その向きが異なっている。ゲート電極７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄの形状は、直角を有する二等辺三角形にほぼ等しい。ゲート電極７１ａは、それを有する画素の右下隅に配置される。ゲート電極７１ｂは、それを有する画素の左下隅に配置される。ゲート電極７１ｃは、それを有する画素の右上隅に配置される。ゲート電極７１ｄは、それを有する画素の左上隅に配置される。すなわち、ゲート電極７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄは、出力部１０６を共有する４つの画素の境界地点の周囲に、互いに対向するように配置される。ゲート電極７１ａ、７１ｂ、７１ｃ、７１ｄは、直角がそれら４つの画素の境界地点と対向するように配置される。
【０１６９】
本実施の形態においては、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３つのカラーフィルタに加えて、ＩＲ（赤外光）のカラーフィルタを加えた計４つのカラーフィルタを用いる。ＩＲのカラーフィルタは、主に赤外の波長域の光（赤外光）を透過する。焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌは、ＩＲのカラーフィルタを有する。図２４（ｂ）に図示したように、焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌは、互いに隣接するＧ画素とＢ画素を置き換えて配置される。
【０１７０】
焦点検出画素１１Ｒは、出力部１０６を共有する２行２列に配列された計４つの画素の右下端の画素位置に配置される。焦点検出画素１１Ｌは、出力部１０６を共有する２行２列に配列された計４つの画素の左下端の画素位置に配置される。反射部４２Ａにより反射される光の光路上には、転送トランジスタＴＸ４のゲート電極７１ｄが設けられる。反射部４２Ｂにより反射される光の光路上には、転送トランジスタＴＸ３のゲート電極７１ｃが設けられる。反射部４２Ａにおけるゲート電極７１ｄの面積および形状は、反射部４２Ｂにおけるゲート電極７１ｃの面積および形状にほぼ等しい。また、それらの位置は、Ｙ軸に対してほぼ線対称である。このように、それらの電極を対称に配置したので、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。すなわち、入射した光は焦点検出画素１１Ｒおよび焦点検出画素１１Ｌで同様に反射して光電変換され、バランスした信号が出力される。
【０１７１】
（第１３の実施の形態）
以下、第１３の実施の形態について、第１の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【０１７２】
図２５は、撮像画素１２と焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌとの回路レイアウトを模式的に示す平面図である。図２５には、撮像素子２２の画像を生成する領域２２ａ（図３）内に配列された複数の画素のうち、４行４列に配列された計１６個の画素だけを図示している。図２５において、１つの画素は、白抜きの正方形で示される。図３で説明した通り、焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌは、共にＲ画素の位置に配置される。
【０１７３】
本実施の形態において、転送トランジスタＴＸのゲート電極７１は、２列ごとに異なる位置に配置される。以下の説明において、図２５に図示した４列の画素列のうち、左２列の画素列をそれぞれ画素列４０５と称し、右２列の画素列をそれぞれ画素列４０６と称する。
【０１７４】
撮像画素１２および焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌが有する転送トランジスタＴＸのゲート電極７１は、紙面縦方向（Ｙ軸方向）に幅広な矩形形状を有する。画素列４０５に含まれる各画素において、ゲート電極７１は、光電変換部４１の中心よりも、紙面左方向（Ｘ軸マイナス方向）に寄せて配置される。すなわち、ゲート電極７１は、光が入射する方向（Ｚ軸マイナス方向）と交差し焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌの配列方向（Ｘ軸プラス方向）と平行な面において、光電変換部４１の中心よりも配列方向（Ｘ軸プラス方向）と逆方向側に設けられる。
【０１７５】
画素列４０６に含まれる各画素において、ゲート電極７１は、光電変換部４１の中心よりも、紙面右方向（Ｘ軸プラス方向）に寄せて配置される。すなわち、ゲート電極７１は、光が入射する方向（Ｚ軸マイナス方向）と交差し焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌの配列方向（Ｘ軸プラス方向）と平行な面において、光電変換部４１の中心よりも配列方向（Ｘ軸プラス方向）側に設けられる。
【０１７６】
焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌは、同一の画素行４０１Ｓに配置される。焦点検出画素１１Ｒは、２列の画素列４０５のうちの右側の列に配置される。焦点検出画素１１Ｌは、２列の画素列４０６のうちの右側の列に配置される。
【０１７７】
焦点検出画素１１Ｌにおいて、反射部４２Ｂに入射する光の光路中には、転送トランジスタＴＸのゲート電極７１が配置される。焦点検出画素１１Ｒにおいては、それと対応する位置に、転送トランジスタＴＸのゲート電極７１が配置される。このように、転送トランジスタＴＸのゲート電極７１を対称に配置したので、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。すなわち、入射した光は焦点検出画素１１Ｒおよび焦点検出画素１１Ｌで同様に反射して光電変換され、バランスした信号が出力される。
【０１７８】
（第１４の実施の形態）
以下、第１４の実施の形態について、第１の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【０１７９】
図２６は、撮像画素１２と焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌとの回路レイアウトを模式的に示す平面図である。図２６には、撮像素子２２の画像を生成する領域２２ａ（図３）内に配列された複数の画素のうち、４行４列に配列された計１６個の画素だけを図示している。図２６において、１つの画素は、白抜きの正方形で示される。図３で説明した通り、焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌは、共にＲ画素の位置に配置される。
【０１８０】
本実施の形態において、転送トランジスタＴＸのゲート電極７１は、２列ごとに異なる位置に配置される。以下の説明において、図２６に図示した４列の画素列のうち、左２列の画素列をそれぞれ画素列４０５と称し、右２列の画素列をそれぞれ画素列４０６と称する。
【０１８１】
撮像画素１２および焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌが有する転送トランジスタＴＸのゲート電極７１は、紙面縦方向（Ｙ軸方向）に幅広な矩形形状を有する。画素列４０５に含まれ、かつ画素行４０１にも含まれる各画素において、ゲート電極７１は、光電変換部４１の中心よりも、紙面左方向（Ｘ軸マイナス方向）に寄せて配置される。すなわち、ゲート電極７１は、光が入射する方向（Ｚ軸マイナス方向）と交差し焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌの配列方向（Ｘ軸プラス方向）と平行な面において、光電変換部４１の中心よりも配列方向（Ｘ軸プラス方向）と逆方向側に設けられる。なお、画素列４０６に含まれ、かつ画素行４０２に含まれる各画素についても同様である。
【０１８２】
画素列４０５に含まれ、かつ画素行４０２にも含まれる各画素において、ゲート電極７１は、光電変換部４１の中心よりも、紙面右方向（Ｘ軸プラス方向）に寄せて配置される。すなわち、ゲート電極７１は、光が入射する方向（Ｚ軸マイナス方向）と交差し焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌの配列方向（Ｘ軸プラス方向）と平行な面において、光電変換部４１の中心よりも配列方向（Ｘ軸プラス方向）側に設けられる。なお、画素列４０６に含まれ、かつ画素行４０１に含まれる各画素についても同様である。
【０１８３】
焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌは、同一の画素行４０１Ｓに配置される。焦点検出画素１１Ｒは、２列の画素列４０５のうちの右側の列に配置される。焦点検出画素１１Ｌは、２列の画素列４０６のうちの右側の列に配置される。
【０１８４】
焦点検出画素１１Ｌにおいて、反射部４２Ｂに入射する光の光路中には、転送トランジスタＴＸのゲート電極７１が配置される。焦点検出画素１１Ｒにおいては、それと対応する位置に、転送トランジスタＴＸのゲート電極７１が配置される。このように、転送トランジスタＴＸのゲート電極７１を対称に配置したので、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。すなわち、入射した光は焦点検出画素１１Ｒおよび焦点検出画素１１Ｌで同様に反射して光電変換され、バランスした信号が出力される。
【０１８５】
（第１５の実施の形態）
以下、第１５の実施の形態について、第１の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【０１８６】
図２７（ａ）は、撮像画素１２と焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌとの回路レイアウトを模式的に示す平面図であり、図２７（ｂ）は、カラーフィルタの配置パターンを模式的に示す平面図である。図２７（ａ）には、撮像素子２２の画像を生成する領域２２ａ（図３）内に配列された複数の画素のうち、４行４列に配列された計１６個の画素だけを図示している。図２７（ｂ）には、それら計１６個の画素が有するカラーフィルタを図示している。図２７（ａ）において、１つの画素は、白抜きの正方形で示される。図３で説明した通り、焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌは、共にＲ画素の位置に配置される。
【０１８７】
撮像画素１２および焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌが有する転送トランジスタＴＸのゲート電極７１は、紙面縦方向（Ｙ軸方向）に幅広な矩形形状を有する。本実施の形態において、転送トランジスタＴＸのゲート電極７１は、２行２列ごとに異なる位置に配置される。
【０１８８】
図２７（ａ）に図示した各画素のうち、左上の２行２列の計４つの各画素において、ゲート電極７１は、光電変換部４１の中心よりも、紙面右方向（Ｘ軸プラス方向）に寄せて配置される。すなわち、ゲート電極７１は、光が入射する方向（Ｚ軸マイナス方向）と交差し焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌの配列方向（Ｘ軸プラス方向）と平行な面において、光電変換部４１の中心よりも配列方向（Ｘ軸プラス方向）側に設けられる。なお、図２７（ａ）に図示した各画素のうち、右下の２行２列の計４つの各画素についても同様である。
【０１８９】
図２７（ａ）に図示した各画素のうち、右上の２行２列の計４つの各画素において、ゲート電極７１は、光電変換部４１の中心よりも、紙面左方向（Ｘ軸マイナス方向）に寄せて配置される。すなわち、ゲート電極７１は、光が入射する方向（Ｚ軸マイナス方向）と交差し焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌの配列方向（Ｘ軸プラス方向）と平行な面において、光電変換部４１の中心よりも配列方向（Ｘ軸プラス方向）と逆方向側に設けられる。なお、図２７（ａ）に図示した各画素のうち、左下の２行２列の計４つの各画素についても同様である。
【０１９０】
焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌは、同一の画素行４０１Ｓに配置される。焦点検出画素１１Ｌにおいて、反射部４２Ｂに入射する光の光路中には、転送トランジスタＴＸのゲート電極７１が配置される。焦点検出画素１１Ｒにおいては、それと対応する位置に、転送トランジスタＴＸのゲート電極７１が配置される。このように、転送トランジスタＴＸのゲート電極７１を対称に配置したので、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。すなわち、入射した光は焦点検出画素１１Ｒおよび焦点検出画素１１Ｌで同様に反射して光電変換され、バランスした信号が出力される。
【０１９１】
（第１６の実施の形態）
以下、第１６の実施の形態について、第１の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【０１９２】
図２８（ａ）は、撮像画素１２と焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌとの回路レイアウトを模式的に示す平面図であり、図２８（ｂ）は、カラーフィルタの配置パターンを模式的に示す平面図である。図２８（ａ）には、撮像素子２２の画像を生成する領域２２ａ（図３）内に配列された複数の画素のうち、４行４列に配列された計１６個の画素だけを図示している。図２８（ｂ）には、それら計１６個の画素が有するカラーフィルタを図示している。図２８（ａ）において、１つの画素は、白抜きの正方形で示される。
【０１９３】
本実施の形態においては、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３つのカラーフィルタに加えて、ＩＲ（赤外光）のカラーフィルタを加えた計４つのカラーフィルタを用いる。ＩＲのカラーフィルタは、主に赤外の波長域の光（赤外光）を透過する。焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌは、ＩＲのカラーフィルタを有する。図２８に図示したように、焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌは、互いに隣接するＧ画素とＢ画素を置き換えて配置される。以下の説明において、垂直方向（列方向）の画素列のうち、Ｂ画素を含む画素列を画素列４０３と称する。また、垂直方向（列方向）の画素列のうち、Ｒ画素を含む画素列を画素列４０４と称する。
【０１９４】
撮像画素１２および焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌが有する転送トランジスタＴＸのゲート電極７１は、紙面縦方向（Ｙ軸方向）にやや幅広な矩形形状を有する。ゲート電極７１のＹ軸方向のサイズは、光電変換部４１のＹ軸方向のサイズの半分以下である。画素列４０３に含まれる各画素において、ゲート電極７１は、光電変換部４１の中心よりも、紙面右上方向（Ｘ軸プラス方向、Ｙ軸プラス方向）に寄せて配置される。すなわち、ゲート電極７１は、光が入射する方向（Ｚ軸マイナス方向）と交差し焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌの配列方向（Ｘ軸プラス方向）と平行な面において、光電変換部４１の中心よりも配列方向（Ｘ軸プラス方向）側かつ配列方向（Ｘ軸プラス方向）と交差する方向（Ｙ軸プラス方向）側に設けられる。
【０１９５】
画素列４０４に含まれる各画素において、ゲート電極７１は、光電変換部４１の中心よりも、紙面左下方向（Ｘ軸マイナス方向、Ｙ軸マイナス方向）に寄せて配置される。すなわち、ゲート電極７１は、光が入射する方向（Ｚ軸マイナス方向）と交差し焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌの配列方向（Ｘ軸プラス方向）と平行な面において、光電変換部４１の中心よりも配列方向（Ｘ軸プラス方向）と逆方向側かつ配列方向（Ｘ軸プラス方向）と交差する方向（Ｙ軸マイナス方向）側に設けられる。
【０１９６】
反射部４２Ａにより反射される光の光路上には、転送トランジスタＴＸのゲート電極７１が左下端に設けられる。反射部４２Ｂにより反射される光の光路上には、転送トランジスタＴＸのゲート電極７１が右上隅に設けられる。反射部４２Ａにおけるゲート電極７１の面積および形状は、反射部４２Ｂにおけるゲート電極７１の面積および形状にほぼ等しい。また、それらの位置は、光電変換部４１の中心に対してほぼ点対称である。このように、それらのゲート電極を対称に配置したので、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。すなわち、入射した光は焦点検出画素１１Ｒおよび焦点検出画素１１Ｌで同様に反射して光電変換され、バランスした信号が出力される。
【０１９７】
（第１７の実施の形態）
以下、第１７の実施の形態について、第１の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【０１９８】
図２９（ａ）は、撮像画素１２と焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌとの回路レイアウトを模式的に示す平面図であり、図２９（ｂ）は、カラーフィルタの配置パターンを模式的に示す平面図である。図２９（ａ）には、撮像素子２２の画像を生成する領域２２ａ（図３）内に配列された複数の画素のうち、４行４列に配列された計１６個の画素だけを図示している。図２９（ｂ）には、それら計１６個の画素が有するカラーフィルタを図示している。図２９（ａ）において、１つの画素は、白抜きの正方形で示される。
【０１９９】
本実施の形態においては、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３つのカラーフィルタに加えて、ＩＲ（赤外光）のカラーフィルタを加えた計４つのカラーフィルタを用いる。ＩＲのカラーフィルタは、主に赤外の波長域の光（赤外光）を透過する。焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌは、ＩＲのカラーフィルタを有する。図２９に図示したように、焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌは、互いに隣接するＧ画素とＢ画素を置き換えて配置される。以下の説明において、垂直方向（列方向）の画素列のうち、Ｂ画素を含む画素列を画素列４０３と称する。また、垂直方向（列方向）の画素列のうち、Ｒ画素を含む画素列を画素列４０４と称する。
【０２００】
撮像画素１２および焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌが有する転送トランジスタＴＸのゲート電極７１は、紙面縦方向（Ｙ軸方向）に幅広な矩形形状を有する。画素列４０３に含まれる各画素において、ゲート電極７１は、光電変換部４１の中心よりも、紙面右方向（Ｘ軸プラス方向）に寄せて配置される。すなわち、ゲート電極７１は、光が入射する方向（Ｚ軸マイナス方向）と交差し焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌの配列方向（Ｘ軸プラス方向）と平行な面において、光電変換部４１の中心よりも配列方向（Ｘ軸プラス方向）側に設けられる。
【０２０１】
画素列４０４に含まれる各画素において、ゲート電極７１は、光電変換部４１の中心よりも、紙面左方向（Ｘ軸マイナス方向）に寄せて配置される。すなわち、ゲート電極７１は、光が入射する方向（Ｚ軸マイナス方向）と交差し焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌの配列方向（Ｘ軸プラス方向）と平行な面において、光電変換部４１の中心よりも配列方向（Ｘ軸プラス方向）と逆方向側に設けられる。
【０２０２】
撮像画素１２および焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌが有する蓄積部７０は、紙面縦方向（Ｙ軸方向）にやや幅広な矩形形状を有する。蓄積部７０のＹ軸方向のサイズは、光電変換部４１のＹ軸方向のサイズの半分以下である。画素列４０３に含まれる各画素において、蓄積部７０は、転送トランジスタＴＸのゲート電極７１よりも、紙面右上方向（Ｘ軸プラス方向、Ｙ軸プラス方向）に寄せて配置される。すなわち、蓄積部７０は、光が入射する方向（Ｚ軸マイナス方向）と交差し焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌの配列方向（Ｘ軸プラス方向）と平行な面において、光電変換部４１の中心よりも配列方向（Ｘ軸プラス方向）側かつ配列方向（Ｘ軸プラス方向）と交差する方向（Ｙ軸プラス方向）側に設けられる。
【０２０３】
画素列４０４に含まれる各画素において、蓄積部７０は、転送トランジスタＴＸのゲート電極７１よりも、紙面左下方向（Ｘ軸マイナス方向、Ｙ軸マイナス方向）に寄せて配置される。すなわち、蓄積部７０は、光が入射する方向（Ｚ軸マイナス方向）と交差し焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌの配列方向（Ｘ軸プラス方向）と平行な面において、光電変換部４１の中心よりも配列方向（Ｘ軸プラス方向）と逆方向側かつ配列方向（Ｘ軸プラス方向）と交差する方向（Ｙ軸マイナス方向）側に設けられる。
【０２０４】
反射部４２Ａにより反射される光の光路上には、転送トランジスタＴＸのゲート電極７１と蓄積部７０が設けられる。反射部４２Ｂにより反射される光の光路上には、転送トランジスタＴＸのゲート電極７１と蓄積部７０が設けられる。反射部４２Ａにおけるゲート電極７１および蓄積部７０の面積および形状は、反射部４２Ｂにおけるゲート電極７１および蓄積部７０の面積および形状にほぼ等しい。また、それらの位置は、光電変換部４１の中心に対してほぼ点対称である。このように、ゲート電極７１および蓄積部７０を対称に配置したので、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。すなわち、入射した光は焦点検出画素１１Ｒおよび焦点検出画素１１Ｌで同様に反射して光電変換され、バランスした信号が出力される。
【０２０５】
以上、各実施の形態について説明したが、それらの実施の形態における電極の形状、サイズおよび配置、焦点検出画素１１Ｒ、１１Ｌの配置、カラーフィルタの配置などについては一例であり、それらを変更した実施の形態も考えられる。
【０２０６】
なお、以上で説明した各実施の形態では、焦点検出画素１１Ｒおよび焦点検出画素１１Ｌでゲート電極７１など入射光の光路中の部材の配置を揃えることにより、焦点検出画素１１Ｒおよび焦点検出画素１１の出力する信号の対称性が保たれるようにしていた。入射光の光路中の部材の形状、面積、および位置は、反射部４２Ａ、４２Ｂに対して、厳密に対称でなくてもよい。例えば、焦点検出画素１１Ｒおよび焦点検出画素１１Ｌの一方が有するゲート電極７１等の部材は、他方よりも反射部４２Ａ、４２Ｂと重複する面積が多少大きかったり小さかったりしてもよい。例えば図７において、焦点検出画素１１Ｒが有するゲート電極７１の位置は、図７に示す位置よりも多少上下左右にずれていてもよい。例えば図７において、焦点検出画素１１Ｒが有するゲート電極７１の面積は、図７に示す面積よりも多少上下左右に大きくまたは小さくなっていてもよい。焦点検出部２１ａは、そのように対称性に多少のずれがある場合には、焦点検出画素１１Ｒ、焦点検出画素１１Ｌから読み出した信号に対して、そのずれを補正する補正処理を行うことが望ましい。
【０２０７】
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。
【符号の説明】
【０２０８】
１…カメラ、２…カメラボディ、３…交換レンズ、１２…撮像画素、１１Ｒ、１１Ｌ…焦点検出画素、２１…ボディ制御部、２１ａ…焦点検出部、２２…撮像素子、３１…撮像光学系、４０…マイクロレンズ、４１…光電変換部、４２Ａ、４２Ｂ…反射部、４３…カラーフィルタ
【図１】
2018056519.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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