JP2018056520A - 撮像素子および焦点調節装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】適切に光電変換を行う撮像素子を得ること。【解決手段】撮像素子は、第１のマイクロレンズ、および、前記第１のマイクロレンズを透過した光を光電変換する第１の光電変換部、および、前記第１の光電変換部を透過した光を前記第１の光電変換部へ反射する反射部を有する第１画素と、第２のマイクロレンズ、および、前記第２のマイクロレンズを透過した光を光電変換する第２の光電変換部を有する第２画素と、を備え、前記第１画素および前記第２画素は入射した光の集光位置が異なる。【選択図】図４

Description

本発明は、撮像素子および焦点調節装置に関する。
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）。従来は、複数の画素に対して同様の構成が採用されていた。
特開２０１０−１７７７０４号公報
第１の態様によると、撮像素子は、第１のマイクロレンズ、および、前記第１のマイクロレンズを透過した光を光電変換する第１の光電変換部、および、前記第１の光電変換部を透過した光を前記第１の光電変換部へ反射する反射部を有する第１画素と、第２のマイクロレンズ、および、前記第２のマイクロレンズを透過した光を光電変換する第２の光電変換部を有する第２画素と、を備え、前記第１画素および前記第２画素は入射した光の集光位置が異なる。
第２の態様によると、焦点調整装置は、第１の態様による撮像素子と、前記第１画素および前記第２画素の少なくとも一方から出力される信号に基づき前記結像光学系の合焦位置を調節する調節部と、を備える。
カメラの要部構成を示す図である。 フォーカスエリアを例示する図である。 撮像素子の画素の配列の一部を拡大した図である。 図４(a)は、撮像画素を拡大した断面図、図４(b)は、第１の焦点検出画素を拡大した断面図、図４(c)は、第２の焦点検出画素を拡大した断面図である。 図５(a)は、第１の焦点検出画素に入射する光束を説明する図、図５(b)は、第２の焦点検出画素に入射する光束を説明する図である。 図６(a)は、変形例２の撮像画素を拡大した断面図、図６(b)は、変形例２の第１の焦点検出画素を拡大した断面図、図６(c)は、変形例２の第２の焦点検出画素を拡大した断面図である。 変形例４に係る撮像素子の画素の配列の一部を拡大した図である。 変形例５に係る撮像素子の画素の配列の一部を拡大した図である。 変形例６に係る撮像素子の画素の配列の一部を拡大した図である。 変形例７に係る撮像素子の画素の配列の一部を拡大した図である。 変形例８に係る撮像素子の画素の配列の一部を拡大した図である。 変形例９に係る撮像素子の画素の配列の一部を拡大した図である。 変形例１０に係る撮像素子の画素の配列の一部を拡大した図である。 変形例１１に係る撮像素子の画素の配列の一部を拡大した図である。 変形例１２に係る撮像素子の画素の配列の一部を拡大した図である。 変形例１３に係る撮像素子の画素の配列の一部を拡大した図である。 変形例１４に係る撮像素子の画素の配列の一部を拡大した図である。 変形例１５に係る撮像素子の画素の配列の一部を拡大した図である。 図１８の第１の焦点検出画素および第２の焦点検出画素を拡大した断面図である。 変形例１６に係る撮像素子の第１の焦点検出画素および第２の焦点検出画素を拡大した断面図である。 撮像素子の画素の配列の一部を拡大した図である。 図２２(a)、図２２(b)は、図２１の第１の焦点検出画素を拡大した断面図である。 撮像素子の画素の配列の一部を拡大した図である。 図２４(a)から図２４(i)は、第１の焦点検出画素に投影された、撮像光学系の射出瞳の像の位置を例示する図である。 図２５(a)から図２５(i)は、第１の焦点検出画素に投影された、撮像光学系の射出瞳の像の位置を例示する図である。 図２６(a)から図２６(f)は、第２の実施の形態の変形例１において、第１の焦点検出画素に投影された、撮像光学系の射出瞳の像の位置を例示する図である。 図２７(a)から図２７(f)は、第２の実施の形態の変形例１において、第１の焦点検出画素に投影された、撮像光学系の射出瞳の像の位置を例示する図である。 図２８(a)、図２８(b)は、第１の焦点検出画素と撮像画素とを拡大した断面図である。 図２９(a)は、第１の焦点検出画素を拡大した断面図である。図２９(b)は、遮光膜の長さの導出を説明する図である。 第４の実施の形態による撮像素子の画素の配列の一部を拡大した図である。 図３１(a)、図３１(b)は、第１の焦点検出画素と撮像画素とを拡大した断面図である。
（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。
＜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。
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。
＜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。
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。
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。
＜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。
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、受光量に応じて電荷が生成される。生成された電荷による信号は、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。
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。
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。
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。
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。
＜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、フォーカスエリア１０１−１〜１０１−１１の数は一例であり、１１ヶ所より多くても少なくても構わない。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、後述する第１の焦点検出画素１１、１３および第２の焦点検出画素１４、１５が配置される位置に対応する。
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。
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行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行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。
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Ｒ画素の一部に置換して配置された第１の焦点検出画素１１、１３と、撮像画素１２のＢ画素の一部に置換して配置された第２の焦点検出画素１４、１５とを有する。画素行４０１のうち、第１の焦点検出画素１１、１３が配置された画素行に符号４０１Ｓを付す。また、画素行４０２のうち、第２の焦点検出画素１４、１５が配置された画素行に符号４０２Ｓを付す。
図３において、第１の焦点検出画素１１、１３および第２の焦点検出画素１４、１５が行方向（Ｘ軸方向）、すなわち横方向に配置された場合が例示されている。一対の第１の焦点検出画素１１、１３は、画素行４０１Ｓに複数対、配置される。一対の第２の焦点検出画素１４、１５は、画素行４０２Ｓに複数対、配置される。第１の焦点検出画素１１、１３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に適した焦点検出画素である。また、第２の焦点検出画素１４、１５は、撮像素子２２で光電変換する光の波長域のうちの短波長域に適した焦点検出画素である。第１の焦点検出画素１１、１３と、第２の焦点検出画素１４、１５とは、第１の焦点検出画素１１、１３がそれぞれ反射部４２Ａ、４２Ｂを有するのに対し、第２の焦点検出画素１４、１５がそれぞれ遮光部４４Ｂ、４４Ａを有する点において相違する。
また、第１の焦点検出画素１１、１３が、それぞれＲ画素の位置に配置されるのに対し、第２の焦点検出画素１４、１５が、それぞれＢ画素の位置に配置される点において相違する。
図３に例示した画素の配列は、行方向（Ｘ軸方向）、列方向（Ｙ軸方向）に繰り返し配置してよい。
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。
また、撮像素子２２の第１の焦点検出画素１１、１３と、第２の焦点検出画素１４、１５と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の第１の焦点検出画素１１、１３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。
次に、撮像画素１２、第１の焦点検出画素１１、１３、および第２の焦点検出画素１４、１５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。
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。
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の光学的な特性、例えば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。また、マイクロレンズ４０の形状や材料を変えて焦点距離を調整してもよい。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。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。
第１基板１１１には、半導体層１０５と配線層１０７とが積層されており、光電変換部４１と出力部１０６とが設けられる。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。出力部１０６は、不図示の転送トランジスタや増幅トランジスタ等により構成される。出力部１０６は、光電変換部４１により生成された信号を配線層１０７へ出力する。例えば、半導体層１０５において転送トランジスタのソース領域、ドレイン領域としてのｎ＋領域がそれぞれ形成される。また、配線層１０７において転送トランジスタのゲート電極が形成され、この電極が後述する配線１０８に接続される。
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、コンタクトなどが配置される。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。出力部１０６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。
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。
＜第１の焦点検出画素＞
図４(b)は、図３の第１の焦点検出画素１１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、第１の焦点検出画素１１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。第１の焦点検出画素１１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。
第１の焦点検出画素１１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。
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。
出力部１０６から配線層１０７へ出力された第１の焦点検出画素１１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、第１の焦点検出画素１１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。第１の焦点検出画素１１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。
図３に示したように、画素行４０１Ｓには第１の焦点検出画素１１と対になる第１の焦点検出画素１３が存在する。第１の焦点検出画素１３は、図４(b)の第１の焦点検出画素１１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。第１の焦点検出画素１３を拡大した断面図の図示は省略するが、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。
すなわち、第１の焦点検出画素１３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。
以上のように、第１の焦点検出画素１１、１３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、例えば第１の焦点検出画素１３の反射部４２Ｂが第１の光束を反射し、例えば第１の焦点検出画素１１の反射部４２Ａが第２の光束を反射する。
第１の焦点検出画素１３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。
第１の焦点検出画素１３では、第１の焦点検出画素１１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、第１の焦点検出画素１３では、出力部１０６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。
出力部１０６から配線層１０７へ出力された第１の焦点検出画素１３の信号は、第１の焦点検出画素１１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、第１の焦点検出画素１３の出力部１０６は、第１の焦点検出画素１１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。
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。
本実施の形態では、赤色の光の透過率が高いことから、第１の焦点検出画素１１、１３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、第１の焦点検出画素１１、１３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、第１の焦点検出画素１１、１３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。
上述したように、第１の焦点検出画素１１の反射部４２Ａ、第１の焦点検出画素１３の反射部４２Ｂの位置はそれぞれ、第１の焦点検出画素１１の光電変換部４１、第１の焦点検出画素１３の光電変換部４１に対する位置が異なる。また、第１の焦点検出画素１１の反射部４２Ａ、第１の焦点検出画素１３の反射部４２Ｂの位置はそれぞれ、第１の焦点検出画素１１のマイクロレンズ４０の光軸、第１の焦点検出画素１３のマイクロレンズ４０の光軸に対する位置が異なる 。
第１の焦点検出画素１１の反射部４２Ａは、光が入射する方向（Ｚ軸マイナス方向）と交差する面（ＸＹ平面）において、第１の焦点検出画素１１の光電変換部４１の中心よりもＸ軸マイナス方向側の領域に設けられる。さらに、第１の焦点検出画素１１の反射部４２Ａは、ＸＹ平面において、第１の焦点検出画素１１の光電変換部４１の中心をＹ軸方向に通る線と平行な線で分割された領域のうちのＸ軸マイナス方向側の領域に少なくとも一部が設けられる。換言すると、第１の焦点検出画素１１の反射部４２Ａは、ＸＹ平面において、図４における線ＣＬと直交しＹ軸に平行な線で分割された領域のうちのＸ軸マイナス方向側の領域に少なくとも一部が設けられている。
一方、第１の焦点検出画素１３の反射部４２Ｂは、光が入射する方向（Ｚ軸マイナス方向）と交差する面（ＸＹ平面）において、第１の焦点検出画素１３の光電変換部４１の中心よりもＸ軸プラス方向側の領域に設けられる。さらに、第１の焦点検出画素１３の反射部４２Ｂは、ＸＹ平面において、第１の焦点検出画素１３の光電変換部４１の中心をＹ軸方向に通る線と平行な線で分割された領域のうちのＸ軸プラス方向側の領域に少なくとも一部が設けられる。換言すると、第１の焦点検出画素１３の反射部４２Ｂは、ＸＹ平面において、図４における線ＣＬと直交しＹ軸に平行な線で分割された領域のうちＸ軸プラス方向側の領域に少なくとも一部が設けられている 。
第１の焦点検出画素１１、１３の反射部４２Ａ、反射部４２Ｂの位置を、隣接する画素との関係で説明すると以下の通りである。すなわち、第１の焦点検出画素１１、１３の反射部４２Ａ、反射部４２Ｂは、光が入射する方向と交差する方向（図３の例ではＸ軸またはＹ軸方向）において、隣の画素から異なる間隔で設けられる。具体的には、第１の焦点検出画素１１の反射部４２Ａは、Ｘ軸方向において右隣の撮像画素１２から第１距離Ｄ１で設けられる。第１の焦点検出画素１３の反射部４２Ｂは、Ｘ軸方向において右隣の撮像画素１２から第１距離Ｄ１とは異なる第２距離Ｄ２で設けられている。
なお、第１距離Ｄ１、第２距離Ｄ２は、実質的にゼロの場合があってもよい。また、第１の焦点検出画素１１の反射部４２Ａおよび第１の焦点検出画素１３の反射部４２ＢのＸＹ平面における位置を、各反射部の側端部から右隣の撮像画素までの距離によって表す代わりに、各反射部の中心位置から他の画素（例えば右隣の撮像画素）までの距離によって表してもよい。
さらにまた、第１の焦点検出画素１１および第１の焦点検出画素１３の各反射部のＸＹ平面における位置を、各反射部の中心位置から各自の画素の中心位置（例えば、光電変換部４１の中心）までの距離によって表してもよい。さらに、各反射部の中心位置から各自の画素のマイクロレンズ４０の光軸までの距離によって表してもよい。
＜第２の焦点検出画素＞
図４(c)は、図３の第２の焦点検出画素１５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、第２の焦点検出画素１５の中心を通る線である。第２の焦点検出画素１５は、図４(a)の撮像画素１２と比べて、光電変換部４１の上面（Ｚ軸プラス方向）に遮光部４４Ａが設けられている点において相違する。光電変換部４１の上面は、マイクロレンズ４０を介して光が入射する面である。遮光部４４Ａは、例えば、遮蔽膜等により構成され、光電変換部４１の上面のほぼ半分（線ＣＬより左側（Ｘ軸マイナス方向））を覆う。遮光部４４Ａ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へ入射する光が制限される。
なお、遮光部４４Ａは、例えばタングステン等の導電膜や黒色フィルタによって構成してもよい。
第２の焦点検出画素１５においては、マイクロレンズ４０に関して、光電変換部４１の上面に設けられた遮光部４４Ａ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いる。
出力部１０６から配線層１０７へ出力された第２の焦点検出画素１５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。
図３に示したように、画素行４０２Ｓには第２の焦点検出画素１５と対になる第２の焦点検出画素１４が存在する。第２の焦点検出画素１４は、図４(c)の第２の焦点検出画素１５の遮光部４４Ａと異なる位置に遮光部４４Ｂを有する。遮光部４４Ｂは、光電変換部４１の上面のほぼ半分（線ＣＬより右側（Ｘ軸プラス方向））を覆う。第２の焦点検出画素１４を拡大した断面図の図示は省略するが、遮光部４４Ｂ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へ入射する光が制限される。
第２の焦点検出画素１４では、第２の焦点検出画素１５の場合と同様に、遮光部４４Ｂをタングステン等の導電膜や黒色フィルタによって構成してもよい。
第２の焦点検出画素１４においては、マイクロレンズ４０に関して、光電変換部４１の上面に設けられた遮光部４４Ｂ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いる。
出力部１０６から配線層１０７へ出力された第２の焦点検出画素１４の信号は、第２の焦点検出画素１５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。
撮像素子２２の画素の微細化が進むと、画素の開口が小さくなる。したがって、画素の微細化が進むと、第２の焦点検出画素１４、１５の開口が小さくなる。本実施の形態では、第２の焦点検出画素１４の左半分（Ｘ軸マイナス方向）、第２の焦点検出画素１５の右半分（Ｘ軸プラス方向）において開口が小さくなる。第２の焦点検出画素１４、１５は、遮光部４４Ｂと遮光部４４Ａとがそれぞれ有るため、第１の焦点検出画素１１、１３と比べて開口が小さくなる。一般に、開口のサイズが光の波長と同じくらいに小さくなると、波長のカットオフが生じて第２の焦点検出画素１４、１５の光電変換部４１に光が入射しないことがある。撮像素子２２で光電変換する光のうち、赤色の光は、他の色（緑色、青色）の光に比べて波長が長いため、光電変換部４１に光が入射しないことが起こりやすい。つまり、開口が小さい第２の焦点検出画素１４、１５で赤色の光を光電変換して焦点検出を行うことが難しくなる。画素の微細化により開口の大きさが入射する光（本例では赤色の光）の波長よりも小さく（短く）なると、光電変換部４１に光が入射しないため、遮光部を用いた焦点検出画素では焦点検出を行うことができなくなる。一方、第１の焦点検出画素１１、１３は、第２の焦点検出画素１４、１５に比べて開口が大きいため、赤色の光が光電変換部に入射する。
本実施の形態では、第２の焦点検出画素１４、１５ではなく、第１の焦点検出画素１１、１３をＲ画素の位置に配置することで、赤色の光を光電変換して焦点検出を行うことが可能になる。
撮像素子２２で光電変換する光のうち、青色の光は、赤色の光に比べて波長が短いため、赤色の光と比べて光電変換部４１に光が入射しないことが起こりにくい。つまり、第２の焦点検出画素１４、１５は、第１の焦点検出画素１１、１３よりも開口が小さくても青色の光を光電変換して焦点検出を行うことができる。第２の焦点検出画素１４、１５は、撮像素子２２で光電変換する光の波長域のうちの波長の短い光（本例では青色）を光電変換して焦点検出を行う。
なお、第１の焦点検出画素１１、１３をＲ画素の位置に配置し、第２の焦点検出画素１４、１５をＧ画素の位置に配置してもよい。また、第１の焦点検出画素１１、１３をＧ画素の位置に配置し、第２の焦点検出画素１４、１５をＢ画素の位置に配置してもよい。
第２の焦点検出画素１４、１５の遮光部４４Ｂ、遮光部４４Ａの位置を、隣接する画素との関係で説明すると以下の通りである。すなわち、第２の焦点検出画素１４、１５の遮光部４４Ｂ、遮光部４４Ａは、光が入射する方向と交差する方向（図３の例ではＸ軸またはＹ軸方向）において、隣の画素から異なる間隔で設けられる。具体的には、第２の焦点検出画素１４の遮光部４４Ｂは、Ｘ軸方向において右隣の撮像画素１２から第３距離Ｄ３で設けられる。第２の焦点検出画素１５の遮光部４４Ａは、Ｘ軸方向において右隣の撮像画素１２から第３距離Ｄ３とは異なる第４距離Ｄ４で設けられている。
なお、第３距離Ｄ３、第４距離Ｄ４は、実質的にゼロの場合があってもよい。また、第２の焦点検出画素１４の遮光部４４Ｂおよび第２の焦点検出画素１５の遮光部４４ＡのＸＹ平面における位置を、各遮光部の側端部から右隣の撮像画素までの距離によって表す代わりに、各遮光部の中心位置から他の画素（例えば右隣の撮像画素）までの距離によって表してもよい。
さらにまた、第２の焦点検出画素１４および第２の焦点検出画素１５の各遮光部のＸＹ平面における位置を、各遮光部の中心位置から各自の画素の中心位置（例えば、光電変換部４１の中心）までの距離によって表してもよい。さらに、各遮光部の中心位置から各自の画素のマイクロレンズ４０の光軸までの距離によって表してもよい。
図５(a)は、第１の焦点検出画素１１、１３に入射する光束を説明する図である。第１の焦点検出画素１１、１３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(a)の第１の焦点検出画素１３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で反射して光電変換部４１に再入射する。このように、第１の焦点検出画素１３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(a)では、第１の瞳領域６１を通過し、第１の焦点検出画素１３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で反射して光電変換部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。
他方、図５(a)の第１の焦点検出画素１１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、第１の焦点検出画素１１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で反射して光電変換部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。
次に、図５(a)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。
図５(b)は、第２の焦点検出画素１４、１５に入射する光束を説明する図である。第２の焦点検出画素１４、１５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(b)の第２の焦点検出画素１５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、上記射出瞳６０の第２の瞳領域６２を通過した第２の光束は、遮光部４４Ａによって制限されて光電変換部４１に入射しない。このように、第２の焦点検出画素１５は、第１の瞳領域６１を通過して光電変換部４１に入射した第１の光束を光電変換した電荷に基づく信号Ｓ５を出力する。
なお、図５(b)では、第１の瞳領域６１を通過し、第２の焦点検出画素１５のマイクロレンズ４０を介して光電変換部４１に入射する第１の光束を、破線６５ｂによって模式的に表している。
他方、図５(b)の第２の焦点検出画素１４に着目すると、図１の撮像光学系３１の射出瞳６０の第２の瞳領域６２を通過した第２の光束が、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、上記射出瞳６０の第１の瞳領域６１を通過した第１の光束は、遮光部４４Ｂによって制限されて光電変換部４１に入射しない。このように、第２の焦点検出画素１４は、第２の瞳領域６２を通過して光電変換部４１に入射した第２の光束を光電変換した電荷に基づく信号Ｓ４を出力する。
次に、図５(b)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、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。
＜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、第１の焦点検出画素１１、１３による信号（Ｓ１＋Ｓ２）、（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第１の焦点検出画素１１、１３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、第１の焦点検出画素１１、１３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、第１の焦点検出画素１１、１３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。
＜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、第１の焦点検出画素１１による信号（Ｓ１＋Ｓ２）と、第１の焦点検出画素１３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と第１の焦点検出画素１１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と第１の焦点検出画素１３による信号（Ｓ１＋Ｓ３）との差分diff３を求める。差分diff２は、第１の焦点検出画素１１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、第１の焦点検出画素１３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。
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。
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。
また、ボディ制御部２１の焦点検出部２１ａは、第２の焦点検出画素１４の信号Ｓ４と、第２の焦点検出画素１５の信号Ｓ５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、上述した複数の単位からそれぞれ求めた信号Ｓ５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Ｓ４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。
上記複数の像の強度分布から複数の像の像ズレ量を算出する点、および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点は、第１の焦点検出画素１１、１３を用いる場合と同様である。
焦点検出部２１ａは、画素行４０１Ｓに設けられた第１の焦点検出画素１１、１３と撮像画素１２とを用いてデフォーカス量を算出するか、または、画素行４０２Ｓに設けられた第２の焦点検出画素１４、１５と撮像画素１２とを用いてデフォーカス量を算出するかを、例えば、焦点調節の対象にする被写体の色に基づいて決定してよい。また、焦点検出部２１ａは、撮影シーン、撮影者が選択した被写体の色に基づいて、第１の焦点検出画素１１、１３または第２の焦点検出画素１４、１５を用いるかを決定してもよい。
さらにまた、焦点検出部２１ａは、画素行４０１Ｓに設けられた第１の焦点検出画素１１、１３と撮像画素１２と、画素行４０２Ｓに設けられた第２の焦点検出画素１４、１５と撮像画素１２とを用いてデフォーカス量を算出してもよい。
以上説明した第１の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）撮像素子２２は、例えば、第１波長域の光を光電変換する光電変換部４１と、光電変換部４１を透過した光の一部を光電変換部４１へ反射する反射部４２Ａ、４２Ｂとを有する第１の焦点検出画素１１、１３と、第１波長域より波長の短い第２波長域の光を光電変換する光電変換部４１と、光電変換部４１に入射する光の一部を遮光する遮光部４４Ｂ、４４Ａとを有する第２の焦点検出画素１４、１５とを備える。第１の焦点検出画素１１、１３で第１波長域の透過光の一部を光電変換させたので、半導体基板に対して透過率の高い長波長光（赤色の光）の特性を活かすことができる。また、第２の焦点検出画素１４、１５では微細化の影響を受けにくい短波長光（青色の光）の特性を活かすことができる。波長域によってタイプが異なる画素を備えたことにより、異なる波長の焦点検出に適した撮像素子２２を得ることができる。
（２）撮像素子２２の第１の焦点検出画素１１、１３は、例えば、第１波長域の光を透過するカラーフィルタ４３を有し、光電変換部４１はカラーフィルタ４３を透過した光を光電変換し、反射部４２Ａ、４２Ｂはカラーフィルタ４３と光電変換部４１を透過した光の一部を光電変換部４１へ反射する。撮像素子２２の第２の焦点検出画素１４、１５は、第１波長域よりも波長の短い第２波長域の光を透過するカラーフィルタ４３を有し、遮光部４４Ｂ、４４Ａは光電変換部４１に入射する光の一部を遮光する。これにより、第１の焦点検出画素１１、１３では半導体基板に対して透過率の高い長波長光（赤色の光）の特性を活かすことができる。また、第２の焦点検出画素１４、１５では微細化の影響を受けにくい短波長光（青色の光）の特性を活かすことができる。
（３）撮像素子２２は、例えば、第１波長域の光を透過するカラーフィルタ４３と、カラーフィルタ４３を透過した光を光電変換する光電変換部４１と、光電変換部４１を透過した光の一部を光電変換部４１へ反射する反射部４２Ａ、４２Ｂとを有する第１の焦点検出画素１１、１３と、第１波長域よりも波長の短い第２波長域の光を透過するカラーフィルタ４３と、カラーフィルタ４３を透過した光を光電変換する光電変換部４１と、光電変換部４１に入射する光の一部を遮光する遮光部４４Ｂ、４４Ａとを有する第２の焦点検出画素１４、１５と、を備える。第１の焦点検出画素１１、１３で第１波長域の透過光の一部を光電変換させたので、半導体基板に対して透過率の高い長波長光（赤色の光）の特性を活かすことができる。また、第２の焦点検出画素１４、１５では微細化の影響を受けにくい短波長光（青色の光）の特性を活かすことができる。波長域によってタイプが異なる画素を備えたことにより、異なる波長の光電変換に適した撮像素子２２を得ることができる。
（４）撮像素子２２は、例えば、第１波長域の光を透過するカラーフィルタ４３を有し、カラーフィルタ４３を透過した光を光電変換する光電変換部４１がカラーフィルタ４３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との間に配置される第１の焦点検出画素１１、１３と、第１波長域よりも波長の短い第２波長域の光を透過するカラーフィルタ４３と、カラーフィルタ４３を透過した光を光電変換する光電変換部４１との間に光電変換部４１に入射する光の一部を遮光する遮光部４４Ｂ、４４Ａを有する第２の焦点検出画素１４、１５とを備える。これにより、第１の焦点検出画素１１、１３では半導体基板に対して透過率の高い長波長光（赤色の光）の特性を活かすことができる。また、第２の焦点検出画素１４、１５では微細化の影響を受けにくい短波長光（青色の光）の特性を活かすことができる。波長域によってタイプが異なる画素を備えたことにより、異なる波長の光電変換に適した撮像素子２２を得ることができる。
（５）撮像素子２２の第１の焦点検出画素１１、１３の光電変換部４１は、反射部４２Ａ、４２Ｂにより反射した光を光電変換して電荷を生成し、第２の焦点検出画素１５、１４の光電変換部４１は、遮光部４４Ｂ、４４Ａで遮光されなかった光を光電変換する。これにより、撮像素子２２にタイプが異なる画素を設けることができる。
（６）撮像素子２２は複数の第１の焦点検出画素１１、１３を有し、反射部４２Ａが隣の画素から第１距離Ｄ１で設けられる第１の焦点検出画素１１と、反射部４２Ｂが隣の画素から第１距離Ｄ１とは異なる第２距離Ｄ２で設けられる第１の焦点検出画素１３を有する。これにより、対となる反射タイプの第１の焦点検出画素１１、１３を撮像素子２２に設けることができる。
（７）撮像素子２２は複数の第２の焦点検出画素１４、１５を有し、遮光部４４Ｂが隣の画素から第３距離Ｄ３で設けられる第２の焦点検出画素１４と、遮光部４４Ａが隣の画素から第４距離Ｄ３とは異なる第４距離Ｄ４で設けられる第２の焦点検出画素１５を有する。これにより、対となる遮光タイプの第２の焦点検出画素１４、１５を撮像素子２２に設けることができる。
（８）撮像素子２２は、マイクロレンズ４０、マイクロレンズ４０を透過した光を光電変換する光電変換部４１、および、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を有する第１の焦点検出画素１１、１３と、マイクロレンズ４０、および、マイクロレンズ４０を透過した光を光電変換する光電変換部４１を有する撮像画素１２とを備えて、第１の焦点検出画素１１、１３および撮像画素１２において入射した光の集光位置を異ならせた。例えば、第１の焦点検出画素１１、１３のマイクロレンズ４０を透過した光が光電変換部４１以外の領域に入射することを防ぎ、第１の焦点検出画素１１、１３のマイクロレンズ４０を透過した光が他の撮像画素１２に漏洩することを防ぐことができる。これにより、光電変換部４１で生成される電荷の量が増える撮像素子２２が得られる。
（９）また、撮像素子２２は、マイクロレンズ４０、マイクロレンズ４０を透過した光を光電変換する光電変換部４１、および、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を有する第１の焦点検出画素１１、１３と、マイクロレンズ４０、マイクロレンズ４０を透過した光を光電変換する光電変換部４１、および、光電変換部４１に入射する光の一部を遮る遮光部４４Ｂ、４４Ａを有する第２の焦点検出画素１４、１５とを備えて、第１の焦点検出画素１１、１３および第２の焦点検出画素１４、１５において入射した光の集光位置を異ならせた。例えば、第１の焦点検出画素１１、１３の場合は反射部４２Ａ、４２Ｂへ集光し、第２の焦点検出画素１４、１５の場合は遮光部４４Ｂ、４４Ａへ集光する。これにより、各焦点検出画素における瞳分割構造（第１の焦点検出画素１１、１３の場合は反射部４２Ａ、４２Ｂ、第２の焦点検出画素１４、１５の場合は遮光部４４Ｂ、４４Ａ）へ集光できるため、瞳分割構造に光が集光しない場合に比べて、瞳分割の精度が高まる。この結果として、瞳分割型の位相差検出における検出精度を高めた撮像素子２２が得られる。
（１０）撮像素子２２の第１の焦点検出画素１１、１３のマイクロレンズ４０の焦点距離は、撮像素子２２の第２の焦点検出画素１４、１５のマイクロレンズ４０の焦点距離よりも長くしたので、各焦点検出画素における瞳分割構造（第１の焦点検出画素１１、１３の場合は反射部４２Ａ、４２Ｂ、第２の焦点検出画素１４、１５の場合は遮光部４４Ｂ、４４Ａ）へ適切に集光できる。これにより、瞳分割の精度が高まり、瞳分割型の位相差検出における検出精度を高めた撮像素子２２が得られる。
（１１）カメラ１の焦点検出装置は、撮像光学系３１の射出瞳６０の第１および第２の瞳領域６１、６２を通過した第１および第２の光束を受光する光電変換部４１と、光電変換部４１を透過した第１の光束を光電変換部４１に反射する反射部４２Ｂとを有する複数の第１の焦点検出画素１３と、撮像光学系３１の射出瞳６０の第１および第２の瞳領域６１、６２を通過した第１および第２の光束を受光する光電変換部４１と、光電変換部４１を透過した第２の光束を光電変換部４１に反射する反射部４２Ａとを有する複数の第１の焦点検出画素１１と、第１の焦点検出画素１３の焦点検出信号と第１の焦点検出画素１１の焦点検出信号とに基づき撮像光学系３１の焦点検出を行う焦点検出部２１ａと、撮像光学系３１の射出瞳６０の第１および第２の瞳領域６１、６２を通過した第１および第２の光束の一方を受光する光電変換部４１を有する複数の第２の焦点検出画素１５と、撮像光学系３１の射出瞳６０の第１および第２の瞳領域６１、６２を通過した第１および第２の光束の他方を受光する光電変換部４１を有する複数の第２の焦点検出画素１４と、第２の焦点検出画素１５の焦点検出信号と第２の焦点検出画素１４の焦点検出信号とに基づき撮像光学系３１の焦点検出を行う焦点検出部２１ａとを備える。タイプが異なる焦点検出画素の焦点検出信号に基づくことにより、適切に焦点検出を行うことができる。
（１２）撮像素子２２は、異なる波長帯域のＲ、Ｇ、およびＢの分光成分のカラーフィルタ４３をそれぞれ有するＲ画素、Ｇ画素、およびＢ画素の撮像画素１２を備え、第１の焦点検出画素１１，１３は、Ｒ画素の撮像画素１２の一部に置換して設けられ、かつ、Ｒのカラーフィルタ４３を有し、第２の焦点検出画素１４、１５は、Ｂ画素の撮像画素１２の一部に置換して設けられ、かつ、Ｂのカラーフィルタ４３を有する。Ｒ画素の位置に第１の焦点検出画素１１、１３を設けたので、半導体基板に対して透過率の高い長波長光（赤色の光）の特性を活かすことができる。また、Ｂ画素の位置に第２の焦点検出画素１４、１５を設けたので、微細化による影響を受けやすいＲ画素の位置を避けることができる。
（１３）Ｒは、Ｇよりも長波長であり、Ｇは、Ｂよりも長波長である。撮像素子２２は、Ｒ画素の撮像画素１２とＧ画素の撮像画素１２とが、例えばＸ軸方向に交互に配置された画素行４０１と、Ｇ画素の撮像画素１２とＢ画素の撮像画素１２とが、例えばＸ軸方向に交互に配置された画素行４０２とが、例えばＹ軸方向に交互に並置される。いわゆるベイヤー配列に従うＲ画素、Ｇ画素、およびＢ画素を備える撮像素子２２に対し、上述したように、タイプが異なる焦点検出画素を設けることができる。
（１４）撮像素子２２において、第１の焦点検出画素１１、１３が設けられた画素行４０１Ｓと、第２の焦点検出画素１４、１５が設けられた画素行４０２Ｓとは、上記Ｙ軸の方向に互いに近接させたので、例えば画素行４０１Ｓで青色の位相差情報を得ることができない場合でも、隣の画素行４０２Ｓで青色の位相差情報を得ることができる。反対に、例えば画素行４０２Ｓで赤色の位相差情報を得ることができない場合でも、隣の画素行４０１Ｓで赤色の位相差情報を得ることができる。このように、相補的効果による位相差検出精度の向上に寄与することができる。
（１５）第１の焦点検出画素１１、１３は、光の入射面において位相差検出のための遮光膜を設けないため、遮光膜４４Ｂ、４４Ａを有する第２の焦点検出画素１４、１５と異なり、画素の開口が小さくなることを回避できる。さらに、第１の焦点検出画素１１、１３は、光電変換部４１を透過した光を反射部４２Ａ、４２Ｂにより光電変換部４１に反射するため、画素の光電変換部４１で生成される電荷の量を増やすことができる。
（１６）例えば図２のフォーカスエリア１０１−１〜１０１−３のように、縦方向に並ぶフォーカスエリアを離散的に配したので、撮像画素１２のみが配列される画素行４０１と、撮像画素１２のみが配列される画素行４０２とを交互に繰り返す中で、第１の焦点検出画素１１、１３を配置した画素行４０１Ｓと、第２の焦点検出画素１５、１４を配置した画素行４０２Ｓとが離れた位置に配置される。
例えば、第１の焦点検出画素１１、１３を配置した画素行４０１Ｓと、第２の焦点検出画素１５、１４を配置した画素行４０２Ｓとを、動画モードにおいて映像用の読み出しを行わない行に含めると、動画モード時に、第１の焦点検出画素１１、１３の位置における画像の信号の補間処理や、第２の焦点検出画素１４、１５の位置における画像の信号の補間処理を省くことができる。
（１７）第１の焦点検出画素１１、１３の位置では、画像の信号が得られないことから、周囲の撮像画素１２による画像の信号を用いて補間処理を行う。本実施の形態では、第１の焦点検出画素１１、１３の間に、第１の焦点検出画素１１、１３と同色（本例ではＲ画素）の位置に撮像画素１２を有するので、この撮像画素１２による画像の信号を用いて補間処理を行うことで、第１の焦点検出画素１１、１３の位置における画像の信号を適切に補間することができる。
同様に、第２の焦点検出画素１４、１５の位置では、撮像画素１２による画像の信号が得られないことから、周囲の撮像画素１２による画像の信号を用いて補間を行う。本実施の形態では、第２の焦点検出画素１４、１５の間に、第２の焦点検出画素１４、１５と同色（本例ではＢ画素）の位置に撮像画素１２を有するので、この撮像画素１２による画像の信号を用いて補間処理を行うことで、第２の焦点検出画素１４、１５の位置における画像の信号を適切に補間することができる。
次のような変形も発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施の形態と組み合わせることも可能である。
（変形例１）
第１の実施の形態のように、撮像光学系３１の射出瞳６０の位置と、焦点検出画素における瞳分割構造（第１の焦点検出画素１１、１３の場合は反射部４２Ａ、４２Ｂ、第２の焦点検出画素１４、１５の場合は遮光部４４Ｂ、４４Ａ）のＺ軸方向の位置とは、共役であることが望ましい。しかしながら、被写体像の位相差の検出精度が許容できる場合には、以下のように構成してもよい。例えば、第１の焦点検出画素１１、１３については、マイクロレンズ４０に関して撮像光学系３１の射出瞳６０の位置と、光電変換部４１の厚さ方向（Ｚ軸方向）の中間の位置とを共役にする。また、第２の焦点検出画素１４、１５については、マイクロレンズ４０に関して撮像光学系３１の射出瞳６０の位置と、光電変換部４１の厚さ方向の中間の位置とを共役にする。このように構成することで、撮像画素１２と、第１の焦点検出画素１１、１３と、第２の焦点検出画素１４、１５とでマイクロレンズ４０の光学パワーを同じにできるため、光学パワーが異なるマイクロレンズ４０を設ける場合に比べて、製造コストを抑えることができる。
（変形例２）
撮像画素１２と、第１の焦点検出画素１１、１３と、第２の焦点検出画素１４、１５とでマイクロレンズ４０の光学パワーを同じにしたままで、光学特性調整層を用いることによって各画素に入射した光の集光位置を異ならせてもよい。すなわち、撮像光学系３１の射出瞳６０の位置と、撮像画素１２における光電変換部４１のＺ軸方向の中間の位置と、焦点検出画素における瞳分割構造（第１の焦点検出画素１１、１３の場合は反射部４２Ａ、４２Ｂ、第２の焦点検出画素１４、１５の場合は遮光部４４Ｂ、４４Ａ）のＺ軸方向の位置とを共役にしてもよい。光学特性調整層は光路長を調整する部材であり、例えばマイクロレンズ４０の材料よりも高い屈折率または低い屈折率を有するインナーレンズ等を含んでいてもよい。
図６(a)は、変形例２における撮像画素１２を拡大した断面図である。図６(b)は、変形例２における第１の焦点検出画素１１を拡大した断面図である。図６(c)は、変形例２における第２の焦点検出画素１５を拡大した断面図である。図６(a)、図６(b)、図６(c)において、図４(a)、図４(b)、図４(c)と同様の構成については同一符号を付して説明を省略する。
撮像画素１２について図６(a)と図４(a)とを比較すると、図６(a)の撮像素子１２が、マイクロレンズ４０と光電変換部４１との間に光学特性調整層５０を有する点において相違する。図６(a)では、例えばカラーフィルタ４３の上側（Ｚ軸プラス方向）に光学特性調整層５０が設けられる。光学特性調整層５０を設けることにより、実質的にマイクロレンズ４０の焦点距離を調整する。このように、変形例２においてはマイクロレンズ４０に関して、撮像画素１２の光電変換部４１の厚さ方向の中間の位置と、撮像光学系３１の射出瞳６０の位置とを共役にするように構成される。
なお、光学特性調整層５０は、カラーフィルタ４３の下側（Ｚ軸マイナス方向）に設けてもよい。
第１の焦点検出画素１１について図６(b)と図４(b)とを比較すると、図６(b)の第１の焦点検出画素１１が、マイクロレンズ４０と光電変換部４１との間に光学特性調整層５１を有する点において相違する。図６(b)では、例えばカラーフィルタ４３の上側（Ｚ軸プラス方向）に光学特性調整層５１が設けられる。光学特性調整層５１を設けることにより、実質的にマイクロレンズ４０の焦点距離を調整する。このように、変形例２においてはマイクロレンズ４０に関して、第１の焦点検出画素１１の反射部４２Ａの位置と、撮像光学系３１の射出瞳６０の位置とを共役にするように構成調整される。
なお、光学特性調整層５１は、カラーフィルタ４３の下側（Ｚ軸マイナス方向）に設けてもよい。
第２の焦点検出画素１５について図６(c)と図４(c)とを比較すると、図６(c)の第２の焦点検出画素１５が、マイクロレンズ４０と光電変換部４１との間に光学特性調整層５２を有する点において相違する。図６(c)では、例えばカラーフィルタ４３の上側（Ｚ軸プラス方向）に光学特性調整層５２が設けられる。光学特性調整層５２を設けることにより、実質的にマイクロレンズ４０の焦点距離を調整する。このように、変形例２においてはマイクロレンズ４０に関して、第２の焦点検出画素１５の遮光部４４Ａの位置と、撮像光学系３１の射出瞳６０の位置とを共役にするように構成される。
なお、光学特性調整層５２は、カラーフィルタ４３の下側（Ｚ軸マイナス方向）に設けてもよい。
変形例２を説明する図６(a)、図６(b)および図６(c)では、撮像画素１２に光学特性調整層５０を設け、第１の焦点検出画素１１に光学特性調整層５１を設け、第２の焦点検出画素１５に光学特性調整層５２を設ける例を説明したが、撮像画素１２、第１の焦点検出画素１１、および第２の焦点検出画素１５のうち少なくとも一つに光学特性調整層を設けるようにしてもよい。
また、第１の焦点検出画素１１と第２の焦点検出画素１５とについて説明したが、第１の焦点検出画素１３と第２の焦点検出画素１４とについても同様である。
以上説明した変形例２によれば、各画素のマイクロレンズ４０を透過した光が各画素の光電変換部４１以外の領域に入射することを防ぎ、各画素のマイクロレンズ４０を透過した光が他の画素に漏洩することを防ぐことができる。これにより、光電変換部４１で生成される電荷の量が増える撮像素子２２が得られる。
また、変形例２によれば、各焦点検出画素における瞳分割構造（第１の焦点検出画素１１、１３の場合は反射部４２Ａ、４２Ｂ、第２の焦点検出画素１４、１５の場合は遮光部４４Ｂ、４４Ａ）へ集光したことにより、瞳分割構造に光が集光しない場合に比べて、瞳分割の精度が高まる。この結果として、瞳分割型の位相差検出における検出精度を高めた撮像素子２２が得られる。
なお、撮像画素１２と、第１の焦点検出画素１１、１３と、第２の焦点検出画素１４、１５とのうち、少なくとも撮像画素１２、または第１の焦点検出画素１１、１３、または第２の焦点検出画素１４、１５に光学特性調整層を設けることに加えて、マイクロレンズ４０の光学パワーを異ならせることによって、撮像光学系３１の射出瞳６０の位置と、撮像画素１２における光電変換部４１のＺ軸方向の中間の位置と、焦点検出画素における瞳分割構造（第１の焦点検出画素１１、１３の場合は反射部４２Ａ、４２Ｂ、第２の焦点検出画素１４、１５の場合は遮光部４４Ｂ、４４Ａ）のＺ軸方向の位置とを共役にしてもよい。
（変形例３）
一般に、焦点検出画素を行方向（Ｘ軸方向）、すなわち横方向に配置すると、被写体の縦方向の模様に対して焦点検出を行う場合に好適である。また、焦点検出画素を列方向（Ｙ軸方向）、すなわち縦方向に配置すると、被写体の横方向の模様に対して焦点検出を行う場合に好適である。このため、被写体の模様の方向にかかわらず焦点検出を行うには、横方向に配置した焦点検出画素と、縦方向に配置した焦点検出画素とを有することが好ましい。
そこで、変形例３では、例えば図２のフォーカスエリア１０１−１〜１０１−３において、それぞれ第１の焦点検出画素１１、１３および第２の焦点検出画素１４、１５を横方向に配置する。また、例えばフォーカスエリア１０１−４〜１０１−１１において、それぞれ第１の焦点検出画素１１、１３および第２の焦点検出画素１４、１５を縦方向に配置する。このように構成することにより、撮像素子２２において焦点検出画素を横方向と縦方向とに配列する。
なお、第１の焦点検出画素１１、１３を縦方向に配列する場合には、第１の焦点検出画素１１、１３の反射部４２Ａ、４２Ｂを、それぞれその光電変換部４１のほぼ下半分（Ｙ軸方向マイナス側）、ほぼ上半分（Ｙ軸方向プラス側）の領域に対応して配置させる。第１の焦点検出画素１１の反射部４２Ａは、ＸＹ平面において、図４における線ＣＬと直交しＸ軸に平行な線で分割された領域のうちＹ軸マイナス方向側の領域に少なくとも一部が設けられる。第１の焦点検出画素１３の反射部４２Ｂは、ＸＹ平面において、図４における線ＣＬと直交しＸ軸に平行な線で分割された領域のうちＹ軸プラス方向側の領域に少なくとも一部が設けられる。
また、第２の焦点検出画素１４、１５を縦方向に配列する場合には、第２の焦点検出画素１４、１５の遮光部４４Ｂ、４４Ａを、それぞれその光電変換部４１のほぼ上半分（Ｙ軸方向プラス側）、ほぼ下半分（Ｙ軸方向マイナス側）の領域に対応して配置させる。第２の焦点検出画素１４の遮光部４４Ｂは、ＸＹ平面において、図４における線ＣＬと直交しＸ軸に平行な線で分割された領域のうちＹ軸プラス方向側の領域に少なくとも一部が設けられる。第２の焦点検出画素１４の遮光部４４Ａは、ＸＹ平面において、図４における線ＣＬと直交しＸ軸に平行な線で分割された領域のうちＹ軸マイナス方向側の領域に少なくとも一部が設けられる。
以上のように焦点検出画素を横方向および縦方向に配置することにより、被写体の模様の方向にかかわらず焦点検出を行うことが可能になる。
なお、図２のフォーカスエリア１０１−１〜１０１−１１において、第１の焦点検出画素１１、１３および第２の焦点検出画素１４、１５を、それぞれ横方向および縦方向に配置してもよい。このように配置することにより、フォーカスエリア１０１−１〜１０１−１１のいずれにおいても、被写体の模様の方向にかかわらず焦点検出を行うことが可能になる。
（変形例４）
第１の焦点検出画素１１、１３と、これらの画素に挟まれた撮像画素１２とで構成する１つの単位と、第２の焦点検出画素１４、１５と、これらの画素に挟まれた撮像画素１２とで構成する１つの単位とを、列方向（Ｙ軸方向）に、任意の間隔で配置してもよい。具体的には、第１の焦点検出画素１１、１３を配置した画素行４０１Ｓと、第２の焦点検出画素１５、１４を配置した画素行４０２Ｓとの列方向の間隔を、第１の実施の形態（図３）の間隔よりも広くとる。図７は、変形例４に係る撮像素子２２の画素の配列の一部を拡大した図であり、第１の焦点検出画素１１、１３および第２の焦点検出画素１４、１５が行方向（Ｘ軸方向）、すなわち横方向に配置された場合を例示する。図３の場合と同様に、第１の焦点検出画素１１、１３が、それぞれＲ画素の位置に配置され、第２の焦点検出画素１４、１５が、それぞれＢ画素の位置に配置される。
第１の焦点検出画素１１、１３を配置した画素行４０１Ｓと、第２の焦点検出画素１４、１５を配置した画素行４０２Ｓとの間隔を図７のように広げると、これらが列方向（Ｙ軸方向）に隣り合う図３の場合に比べて、画像の信号が得られない焦点検出画素の列方向（Ｙ軸方向）の密集度を抑えるという点においてメリットがある。
また、被写体の色が赤色のみの場合は第１の焦点検出画素１１、１３により位相差検出が可能であり、被写体の色が青色のみの場合は第２の焦点検出画素１５、１４により位相差検出が可能である。
以上説明した変形例４によれば、撮像素子２２において、第１の焦点検出画素１１、１３が設けられた画素行４０１Ｓと、第２の焦点検出画素１４、１５が設けられた画素行４０２Ｓとは、上記Ｙ軸の方向に互いに離間させるようにした。これにより、画素行４０１Ｓと画素行４０２ＳとがＹ軸方向に隣り合う場合に比べて、画像の信号が得られない画素位置が密集することを避けることができる。
（変形例５）
第１の焦点検出画素１１、１３と、これらの画素に挟まれた撮像画素１２とで構成する１つの単位を、行方向（Ｘ軸方向）に、任意の間隔で配置してもよい。同様に、第２の焦点検出画素１４、１５と、これらの画素に挟まれた撮像画素１２とで構成する１つの単位を、行方向（Ｘ軸方向）に、任意の間隔で配置してもよい。図８は、変形例５に係る撮像素子２２の画素の配列の一部を拡大した図であり、第１の焦点検出画素１１、１３および第２の焦点検出画素１４、１５が行方向（Ｘ軸方向）、すなわち横方向に配置された場合を例示する。第１の実施の形態（図３）と同様に、第１の焦点検出画素１１、１３が、それぞれＲ画素の位置に配置され、第２の焦点検出画素１４、１５が、それぞれＢ画素の位置に配置される。
図８において、第１の焦点検出画素１１、１３と、これらの画素に挟まれた撮像画素１２とで構成する１つの単位の行方向（Ｘ軸方向）の間隔は、図３の場合よりも広くし、第１の焦点検出画素１１、１３と同色（本例ではＲ画素）の撮像画素１２を含める。
また、第２の焦点検出画素１４、１５と、これらの画素に挟まれた撮像画素１２とで構成する１つの単位の行方向（Ｘ軸方向）の間隔も、図３の場合よりも広くし、第２の焦点検出画素１４、１５と同色（本例ではＢ画素）の撮像画素１２を含める。
さらに、第１の焦点検出画素１１、１３を有する上記１つの単位と、第２の焦点検出画素１４、１５を有する上記１つの単位とは、行方向（Ｘ軸方向）の位置をずらす（離す）。第１の焦点検出画素１１、１３を有する１つの単位と、第２の焦点検出画素１４、１５を有する１つの単位との間で行方向（Ｘ軸方向）の位置を離したので、図３の場合に比べて、画像の信号が得られない焦点検出画素の密集度を抑えるという点においてメリットがある。
また、被写体の色が赤色のみの場合は第１の焦点検出画素１１、１３により位相差検出が可能であり、被写体の色が青色のみの場合は第２の焦点検出画素１５、１４により位相差検出が可能である。
以上説明した変形例５によれば、撮像素子２２において、第１の焦点検出画素１１、１３が設けられた画素行４０１Ｓにおける第１の焦点検出画素１１、１３の位置と、第２の焦点検出画素１４、１５が設けられた画素行４０２Ｓにおける第２の焦点検出画素１４、１５の位置とは、上記Ｘ軸の方向においてずれるようにした。これにより、第１の焦点検出画素１１、１３の位置と、第２の焦点検出画素１４、１５の位置とがＸ軸方向にずれていない図３の場合と比べて、画像の信号が得られない画素位置が密集することを避けることができる。
（変形例６）
図９は、変形例６に係る撮像素子２２の画素の配列の一部を拡大した図であり、第１の焦点検出画素１１、１３および第２の焦点検出画素１４、１５が行方向（Ｘ軸方向）、すなわち横方向に配置された場合を例示する。第１の実施の形態（図３）と比べて、第１の焦点検出画素１１、１３が、それぞれＧ画素の位置に配置される点で相違し、第２の焦点検出画素１４、１５が、それぞれＢ画素の位置に配置される点において一致する。
Ｒ画素、Ｇ画素、およびＢ画素がベイヤー配列に従って配置される場合は、Ｇ画素の数がＲ画素、Ｂ画素に比べて多くなる。一方で、第１の焦点検出画素１１、１３の位置では、撮像画素１２による画像の信号が得られない。第１の焦点検出画素１１、１３を画素数が多いＧ画素の位置に配置することで、画素数が少ないＢ画素やＲ画素の位置で画像の信号が得られなくなるよりも、画質への影響を抑えることができる。
以上説明した変形例６によれば、撮像素子２２は、異なる波長帯域のＲ、Ｇ、およびＢの分光成分のカラーフィルタ４３をそれぞれ有するＲ画素、Ｇ画素、およびＢ画素の撮像画素１２を備え、第１の焦点検出画素１１，１３は、Ｇ画素の撮像画素１２の一部に置換して設けられ、かつ、Ｇのカラーフィルタ４３を有し、第２の焦点検出画素１４、１５は、Ｂ画素の撮像画素１２の一部に置換して設けられ、かつ、Ｂのカラーフィルタ４３を有する。画素数が多いＧ画素の位置に第１の焦点検出画素１１、１３を設けたので、画素数が少ないＢ画素やＲ画素の位置で画像の信号が得られなくなるよりも、画質への影響を抑えることができる。また、半導体基板に対して青よりも透過率の高い緑色光の特性を活かすことができる。さらにまた、Ｂ画素の位置に第２の焦点検出画素１４、１５を設けたので、微細化による影響を受けやすいＲ画素の位置を避けることができる。
撮像素子２２において、第１の焦点検出画素１１、１３が設けられた画素行４０１Ｓと、第２の焦点検出画素１４、１５が設けられた画素行４０２Ｓとは、上記Ｙ軸の方向に互いに近接させたので、例えば画素行４０１Ｓで青色の位相差情報を得ることができない場合でも、隣の画素行４０２Ｓで青色の位相差情報を得ることができる。反対に、例えば画素行４０２Ｓで緑色の位相差情報を得ることができない場合でも、隣の画素行４０１Ｓで緑色の位相差情報を得ることができる。このように、相補的効果による位相差検出精度の向上に寄与することができる。
（変形例７）
第１の焦点検出画素１１、１３をＧ画素の位置に配置する場合においても、第１の焦点検出画素１１、１３と、これらの画素に挟まれた撮像画素１２とで構成する１つの単位と、第２の焦点検出画素１４、１５と、これらの画素に挟まれた撮像画素１２とで構成する１つの単位とを、列方向（Ｙ軸方向）に、任意の間隔で配置してもよい。具体的には、第１の焦点検出画素１１、１３を配置した画素行４０１Ｓと、第２の焦点検出画素１５、１４を配置した画素行４０２Ｓとの列方向の間隔を、図９（変形例６）の場合の間隔より広くとる。図１０は、変形例７に係る撮像素子２２の画素の配列の一部を拡大した図であり、第１の焦点検出画素１１、１３および第２の焦点検出画素１４、１５が行方向（Ｘ軸方向）、すなわち横方向に配置された場合を例示する。図９（変形例６）の場合と同様に、第１の焦点検出画素１１、１３が、それぞれＧ画素の位置に配置され、第２の焦点検出画素１４、１５が、それぞれＢ画素の位置に配置される。
第１の焦点検出画素１１、１３を配置した画素行４０１Ｓと、第２の焦点検出画素１４、１５を配置した画素行４０２Ｓとの間隔を図１０のように広げると、これらが列方向（Ｙ軸方向）に隣り合う図９（変形例６）の場合に比べて、画像の信号が得られない焦点検出画素の列方向（Ｙ軸方向）の密集度を抑えるという点においてメリットがある。
以上説明した変形例７によれば、撮像素子２２において、第１の焦点検出画素１１、１３が設けられた画素行４０１Ｓと、第２の焦点検出画素１４、１５が設けられた画素行４０２Ｓとは、上記Ｙ軸の方向に互いに離間させるようにした。これにより、画素行４０１Ｓと画素行４０２ＳとがＹ軸方向に隣り合う場合に比べて、画像の信号が得られない画素位置が密集することを避けることができる。
（変形例８）
第１の焦点検出画素１１、１３をＧ画素の位置に配置する場合においても、第１の焦点検出画素１１、１３と、これらの画素に挟まれた撮像画素１２とで構成する１つの単位を、行方向（Ｘ軸方向）に、任意の間隔で配置してもよい。同様に、第２の焦点検出画素１４、１５と、これらの画素に挟まれた撮像画素１２とで構成する１つの単位を、行方向（Ｘ軸方向）に、任意の間隔で配置してもよい。図１１は、変形例８に係る撮像素子２２の画素の配列の一部を拡大した図であり、第１の焦点検出画素１１、１３および第２の焦点検出画素１４、１５が行方向（Ｘ軸方向）、すなわち横方向に配置された場合を例示する。図９（変形例６）の場合と同様に、第１の焦点検出画素１１、１３が、それぞれＧ画素の位置に配置され、第２の焦点検出画素１４、１５が、それぞれＢ画素の位置に配置される。
図１１において、第１の焦点検出画素１１、１３と、これらの画素に挟まれた撮像画素１２とで構成する１つの単位の行方向（Ｘ軸方向）の間隔は、図９（変形例６）の場合よりも広くし、第１の焦点検出画素１１、１３と同色（本例ではＧ画素）の撮像画素１２を含める。
また、第２の焦点検出画素１４、１５と、これらの画素に挟まれた撮像画素１２とで構成する１つの単位の行方向（Ｘ軸方向）の間隔も、図９（変形例６）の場合よりも広くし、第２の焦点検出画素１４、１５と同色（本例ではＢ画素）の撮像画素１２を含める。
さらに、第１の焦点検出画素１１、１３を有する上記１つの単位と、第２の焦点検出画素１４、１５を有する上記１つの単位とは、行方向（Ｘ軸方向）の位置をずらす（離す）。第１の焦点検出画素１１、１３を有する１つの単位と、第２の焦点検出画素１４、１５を有する１つの単位との間で行方向（Ｘ軸方向）の位置を離したので、図９の場合に比べて、画像の信号が得られない焦点検出画素の密集度を抑えるという点においてメリットがある。
以上説明した変形例８によれば、撮像素子２２において、第１の焦点検出画素１１、１３が設けられた画素行４０１Ｓにおける第１の焦点検出画素１１、１３の位置と、第２の焦点検出画素１４、１５が設けられた画素行４０２Ｓにおける第２の焦点検出画素１４、１５の位置とは、上記Ｘ軸の方向においてずれるようにした。これにより、第１の焦点検出画素１１、１３の位置と、第２の焦点検出画素１４、１５の位置とがＸ軸方向にずれていない図９の場合と比べて、画像の信号が得られない画素位置が密集することを避けることができる。
（変形例９）
図１２は、変形例９に係る撮像素子２２の画素の配列の一部を拡大した図であり、第１の焦点検出画素１１、１３および第２の焦点検出画素１４、１５が行方向（Ｘ軸方向）、すなわち横方向に配置された場合を例示する。図９（変形例６）の場合と比べて、第１の焦点検出画素１１、１３が、それぞれＧ画素の位置に配置される点で一致し、第２の焦点検出画素１４、１５が、それぞれＧ画素の位置に配置される点において相違する。
Ｒ画素、Ｇ画素、およびＢ画素がベイヤー配列に従って配置される場合は、第１の焦点検出画素１１、１３および第２の焦点検出画素１４、１５を、画素数が多いＧ画素の位置に配置することで、画素数が少ないＢ画素やＲ画素の位置で画像の信号が得られなくなるよりも、画質への影響を抑えることができる。
さらに、第１の焦点検出画素１１、１３と、第２の焦点検出画素１４、１５とを同色の位置に設けたので、誤った焦点検出が起きにくくなり、検出精度を向上させることができる。
以上説明した変形例９によれば、撮像素子２２は、異なる波長帯域のＲ、Ｇ、およびＢの分光成分のカラーフィルタ４３をそれぞれ有するＲ画素、Ｇ画素、およびＢ画素の撮像画素１２を備え、第１の焦点検出画素１１，１３は、Ｇ画素の撮像画素１２の一部に置換して設けられ、かつ、Ｇのカラーフィルタ４３を有し、第２の焦点検出画素１４、１５は、Ｇ画素の撮像画素１２の一部に置換して設けられ、かつ、Ｇのカラーフィルタ４３を有する。画素数が多いＧ画素の位置に第１の焦点検出画素１１、１３、第２の焦点検出画素１４、１５を設けたので、画素数が少ないＢ画素やＲ画素の位置で画像の信号が得られなくなるよりも、画質への影響を抑えることができる。また、タイプが異なる焦点検出画素を同色の位置に配置することによって、誤った焦点検出を起きにくくすることができる。
撮像素子２２において、第１の焦点検出画素１１、１３が設けられた画素行４０１Ｓと、第２の焦点検出画素１４、１５が設けられた画素行４０２Ｓとは、上記Ｙ軸の方向に互いに近接させたので、誤った焦点検出を起きにくくすることができる。
（変形例１０）
第１の焦点検出画素１１、１３、および第２の焦点検出画素１４、１５をＧ画素の位置に配置する場合においても、第１の焦点検出画素１１、１３と、これらの画素に挟まれた撮像画素１２とで構成する１つの単位と、第２の焦点検出画素１４、１５と、これらの画素に挟まれた撮像画素１２とで構成する１つの単位とを、列方向（Ｙ軸方向）に、任意の間隔で配置してもよい。具体的には、第１の焦点検出画素１１、１３を配置した画素行４０１Ｓと、第２の焦点検出画素１５、１４を配置した画素行４０２Ｓとの列方向の間隔を、図１２（変形例９）の場合の間隔よりも広くとる。図１３は、変形例１０に係る撮像素子２２の画素の配列の一部を拡大した図であり、第１の焦点検出画素１１、１３および第２の焦点検出画素１４、１５が行方向（Ｘ軸方向）、すなわち横方向に配置された場合を例示する。図１２（変形例９）の場合と同様に、第１の焦点検出画素１１、１３がそれぞれＧ画素の位置に配置され、第２の焦点検出画素１４、１５もそれぞれＧ画素の位置に配置される。
第１の焦点検出画素１１、１３を配置した画素行４０１Ｓと、第２の焦点検出画素１４、１５を配置した画素行４０２Ｓとの間隔を図１３のように広げると、これらが列方向（Ｙ軸方向）に隣り合う図１２（変形例９）の場合に比べて、画像の信号が得られない焦点検出画素の列方向（Ｙ軸方向）の密集度を抑えるという点においてメリットがある。
以上説明した変形例１０によれば、第１の焦点検出画素１１、１３を配置した画素行４０１Ｓと、第２の焦点検出画素１４、１５を配置した画素行４０２Ｓとは、上記Ｙ軸の方向に互いに離間させるようにした。これにより、画素行４０１Ｓと画素行４０２ＳとがＹ軸方向に隣り合う場合に比べて、画像の信号が得られない画素位置が密集することを避けることができる。
（変形例１１）
第１の焦点検出画素１１、１３をＧ画素の位置に配置する場合においても、第１の焦点検出画素１１、１３と、これらの画素に挟まれた撮像画素１２とで構成する１つの単位を、行方向（Ｘ軸方向）に、任意の間隔で配置してもよい。同様に、第２の焦点検出画素１４、１５と、これらの画素に挟まれた撮像画素１２とで構成する１つの単位を、行方向（Ｘ軸方向）に、任意の間隔で配置してもよい。図１４は、変形例１１に係る撮像素子２２の画素の配列の一部を拡大した図であり、第１の焦点検出画素１１、１３および第２の焦点検出画素１４、１５が行方向（Ｘ軸方向）、すなわち横方向に配置された場合を例示する。図１２（変形例９）の場合と同様に、第１の焦点検出画素１１、１３がそれぞれＧ画素の位置に配置され、第２の焦点検出画素１４、１５もそれぞれＧ画素の位置に配置される。
図１４において、第１の焦点検出画素１１、１３と、これらの画素に挟まれた撮像画素１２とで構成する１つの単位の行方向（Ｘ軸方向）の間隔は、図１２（変形例９）の場合よりも広くし、第１の焦点検出画素１１、１３と同色（本例ではＧ画素）の撮像画素１２を含める。
また、第２の焦点検出画素１４、１５と、これらの画素に挟まれた撮像画素１２とで構成する１つの単位の行方向（Ｘ軸方向）の間隔も、図１２（変形例９）の場合よりも広くし、第２の焦点検出画素１４、１５と同色（本例ではＧ画素）の撮像画素１２を含める。
さらに、第１の焦点検出画素１１、１３を有する上記１つの単位と、第２の焦点検出画素１４、１５を有する上記１つの単位とは、行方向（Ｘ軸方向）の位置をずらす（離す）。第１の焦点検出画素１１、１３を有する１つの単位と、第２の焦点検出画素１４、１５を有する１つの単位との間で行方向（Ｘ軸方向）の位置を離したので、図１２（変形例９）の場合に比べて、画像の信号が得られない焦点検出画素の密集度を抑えるという点においてメリットがある。
また、第１の焦点検出画素１１、１３と、第２の焦点検出画素１４、１５とを同色の位置に設けたので、誤った焦点検出が起きにくくなり、検出精度を向上させることができる。
以上説明した変形例１１によれば、撮像素子２２において、第１の焦点検出画素１１、１３が設けられた画素行４０１Ｓにおける第１の焦点検出画素１１、１３の位置と、第２の焦点検出画素１４、１５が設けられた画素行４０２Ｓにおける第２の焦点検出画素１４、１５の位置とは、上記Ｘ軸の方向においてずれるようにした。これにより、第１の焦点検出画素１１、１３の位置と、第２の焦点検出画素１４、１５の位置とがＸ軸方向にずれていない図１２の場合と比べて、画像の信号が得られない画素位置が密集することを避けることができる。
（変形例１２）
図１５は、変形例１２に係る撮像素子２２の画素の配列の一部を拡大した図であり、第１の焦点検出画素１１、１３および第２の焦点検出画素１４、１５が行方向（Ｘ軸方向）、すなわち横方向に配置された場合を例示する。第１の実施の形態（図３）と比べて、第１の焦点検出画素１１、１３が、それぞれＲ画素の位置に配置される点において一致し、第２の焦点検出画素１４、１５が、それぞれＧ画素の位置に配置される点において相違する。
変形例１２によれば、以下の作用効果が得られる。
（１）第２の焦点検出画素１４、１５をベイヤー配列において画素数が多いＧ画素の位置に配置することで、画素数が少ないＢ画素の位置に配置する場合に比べて、画質への影響を抑えることができる。
（２）変形例１２に係る撮像素子２２は、異なる波長帯域のＲ、Ｇ、およびＢの分光成分のカラーフィルタ４３をそれぞれ有するＲ画素、Ｇ画素、およびＢ画素の撮像画素１２を備え、第１の焦点検出画素１１，１３は、Ｒ画素の撮像画素１２の一部に置換して設けられ、かつ、Ｒのカラーフィルタ４３を有する。また、第２の焦点検出画素１４、１５は、Ｇ画素の撮像画素１２の一部に置換して設けられ、かつ、Ｇのカラーフィルタ４３を有する。Ｒ画素の位置に第１の焦点検出画素１１、１３を設けたので、半導体基板に対して透過率の高い長波長光（赤色の光）の特性を活かすことができる。また、Ｇ画素の位置に第２の焦点検出画素１４、１５を設けたので、微細化による影響を受けやすいＲ画素の位置を避けることができる。
（３）撮像素子２２において、第１の焦点検出画素１１、１３が設けられた画素行４０１Ｓと、第２の焦点検出画素１４、１５が設けられた画素行４０２Ｓとは、上記Ｙ軸の方向に互いに近接させたので、例えば画素行４０１Ｓで緑色の位相差情報を得ることができない場合でも、隣の画素行４０２Ｓで緑色の位相差情報を得ることができる。反対に、例えば画素行４０２Ｓで赤色の位相差情報を得ることができない場合でも、隣の画素行４０１Ｓで赤色の位相差情報を得ることができる。このように、相補的効果による位相差検出精度の向上に寄与することができる。
（変形例１３）
第１の焦点検出画素１１、１３をＲ画素の位置に配置するとともに、第２の焦点検出画素１４、１５をＧ画素の位置に配置する場合においても、第１の焦点検出画素１１、１３と、これらの画素に挟まれた撮像画素１２とで構成する１つの単位と、第２の焦点検出画素１４、１５と、これらの画素に挟まれた撮像画素１２とで構成する１つの単位とを、列方向（Ｙ軸方向）に、任意の間隔で配置してもよい。具体的には、第１の焦点検出画素１１、１３を配置した画素行４０１Ｓと、第２の焦点検出画素１５、１４を配置した画素行４０２Ｓとの列方向の間隔を、図１５（変形例１２）の場合の間隔より広くとる。図１６は、変形例１３に係る撮像素子２２の画素の配列の一部を拡大した図であり、第１の焦点検出画素１１、１３および第２の焦点検出画素１４、１５が行方向（Ｘ軸方向）、すなわち横方向に配置された場合を例示する。図１５（変形例１２）の場合と同様に、第１の焦点検出画素１１、１３が、それぞれＲ画素の位置に配置され、第２の焦点検出画素１４、１５が、それぞれＧ画素の位置に配置される。
第１の焦点検出画素１１、１３を配置した画素行４０１Ｓと、第２の焦点検出画素１４、１５を配置した画素行４０２Ｓとの間隔を図１６のように広げると、これらが列方向（Ｙ軸方向）に隣り合う図１５（変形例１２）の場合に比べて、画像の信号が得られない焦点検出画素の列方向（Ｙ軸方向）の密集度を抑えるという点においてメリットがある。
以上説明した変形例１３によれば、撮像素子２２において、第１の焦点検出画素１１、１３が設けられた画素行４０１Ｓと、第２の焦点検出画素１４、１５が設けられた画素行４０２Ｓとは、上記Ｙ軸の方向に互いに離間させるようにした。これにより、画素行４０１Ｓと画素行４０２ＳとがＹ軸方向に隣り合う場合に比べて、画像の信号が得られない画素位置が密集することを避けることができる。
（変形例１４）
第１の焦点検出画素１１、１３をＲ画素の位置に配置するとともに、第２の焦点検出画素１４、１５をＧ画素の位置に配置する場合においても、第１の焦点検出画素１１、１３と、これらの画素に挟まれた撮像画素１２とで構成する１つの単位を、行方向（Ｘ軸方向）に、任意の間隔で配置してもよい。同様に、第２の焦点検出画素１４、１５と、これらの画素に挟まれた撮像画素１２とで構成する１つの単位を、行方向（Ｘ軸方向）に、任意の間隔で配置してもよい。図１７は、変形例１４に係る撮像素子２２の画素の配列の一部を拡大した図であり、第１の焦点検出画素１１、１３および第２の焦点検出画素１４、１５が行方向（Ｘ軸方向）、すなわち横方向に配置された場合を例示する。図１５（変形例１２）の場合と同様に、第１の焦点検出画素１１、１３が、それぞれＲ画素の位置に配置され、第２の焦点検出画素１４、１５が、それぞれＧ画素の位置に配置される。
図１７において、第１の焦点検出画素１１、１３と、これらの画素に挟まれた撮像画素１２とで構成する１つの単位の行方向（Ｘ軸方向）の間隔は、図１５（変形例１２）の場合よりも広くし、第１の焦点検出画素１１、１３と同色（本例ではＲ画素）の撮像画素１２を含める。
また、第２の焦点検出画素１４、１５と、これらの画素に挟まれた撮像画素１２とで構成する１つの単位の行方向（Ｘ軸方向）の間隔も、図１５（変形例１２）の場合よりも広くし、第２の焦点検出画素１４、１５と同色（本例ではＧ画素）の撮像画素１２を含める。
さらに、第１の焦点検出画素１１、１３を有する上記１つの単位と、第２の焦点検出画素１４、１５を有する上記１つの単位とは、行方向（Ｘ軸方向）の位置をずらす（離す）。第１の焦点検出画素１１、１３を有する１つの単位と、第２の焦点検出画素１４、１５を有する１つの単位との間で行方向（Ｘ軸方向）の位置を離したので、図１５の場合に比べて、画像の信号が得られない焦点検出画素の密集度を抑えるという点においてメリットがある。
以上説明した変形例１４によれば、撮像素子２２において、第１の焦点検出画素１１、１３が設けられた画素行４０１Ｓにおける第１の焦点検出画素１１、１３の位置と、第２の焦点検出画素１４、１５が設けられた画素行４０２Ｓにおける第２の焦点検出画素１４、１５の位置とは、上記Ｘ軸の方向においてずれるようにした。これにより、第１の焦点検出画素１１、１３の位置と、第２の焦点検出画素１４、１５の位置とがＸ軸方向にずれていない図１５の場合と比べて、画像の信号が得られない画素位置が密集することを避けることができる。
（変形例１５）
図１８は、変形例１５に係る撮像素子２２の画素の配列の一部を拡大した図である。第１の実施の形態（図３）と比べて、第１の焦点検出画素１１、１３および第２の焦点検出画素１４、１５が同じ行（画素行４０１Ｓ）に配置される点において相違する。第１の焦点検出画素１１、１３は、それぞれＲ画素の位置に配置され、第２の焦点検出画素１４、１５は、それぞれＧ画素の位置に配置される。
第１の焦点検出画素１１、１３および第２の焦点検出画素１４、１５を同一行に配置することで、画像の信号が得られない画素を含む画素行４０１Ｓの数を少なく抑え、画質への影響を抑えることができる。
図１９は、図１８の第１の焦点検出画素１１、１３、および第２の焦点検出画素１４、１５を拡大した断面図である。図４(b)、図４(c)の第１の焦点検出画素１１、第２の焦点検出画素１５と同じ構成には、同一符号を付して説明を省略する。線ＣＬは、各画素１１、１４、１３、１５の中心（例えば光電変換部４１の中心）を通る線である。
第１の焦点検出画素１１、１３の反射部４２Ａ、反射部４２Ｂの位置を、隣接する画素との関係で説明すると以下の通りである。すなわち、第１の焦点検出画素１１、１３の反射部４２Ａ、反射部４２Ｂは、光が入射する方向と交差する方向（図１９の例ではＸ軸方向）において、隣の画素から異なる間隔で設けられる。具体的には、第１の焦点検出画素１１の反射部４２Ａは、Ｘ軸方向において右隣の第２の焦点検出画素１４から第１距離Ｄ１で設けられる。また、第１の焦点検出画素１３の反射部４２Ｂは、Ｘ軸方向において右隣の第２の焦点検出画素１５から第１距離Ｄ１とは異なる第２距離Ｄ２で設けられている。なお、第１距離Ｄ１、第２距離Ｄ２は、実質的にゼロの場合があってもよい。
同様に、第２の焦点検出画素１４、１５の遮光部４４Ｂ、遮光部４４Ａの位置を、隣接する画素との関係で説明すると以下の通りである。すなわち、第２の焦点検出画素１４、１５の遮光部４４Ｂ、遮光部４４Ａは、光が入射する方向と交差する方向（図１９の例ではＸ軸方向）において、隣の画素から異なる間隔で設けられる。具体的には、第２の焦点検出画素１４の遮光部４４Ｂは、Ｘ軸方向において右隣の第１の焦点検出画素１３から第３距離Ｄ３で設けられる。また、第２の焦点検出画素１５の遮光部４４Ａは、Ｘ軸方向において右隣の撮像画素１２から第３距離Ｄ３とは異なる第４距離Ｄ４で設けられている。なお、第３距離Ｄ３、第４距離Ｄ４は、実質的にゼロの場合があってもよい。
また、第１の焦点検出画素１１、１３の反射部４２Ａ、反射部４２Ｂは、第１の焦点検出画素１１、１３の出力部１０６と、他の画素（撮像画素１２または第２の焦点検出画素１４、１５）の出力部１０６との間に設けられる。具体的には、第１の焦点検出画素１１の反射部４２Ａは、第１の焦点検出画素１１の出力部１０６と、Ｘ軸方向において左隣の撮像画素１２の出力部１０６との間に設けられる。撮像画素１２の断面構造は、図４(a)と同様である。
一方、第１の焦点検出画素１３の反射部４２Ｂは、第１の焦点検出画素１３の出力部１０６と、Ｘ軸方向において右隣の第２の焦点検出画素１５の出力部１０６との間に設けられる。
なお、図１９において、第１の焦点検出画素１１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。また、第１の焦点検出画素１３の出力部１０６は、第１の焦点検出画素１３において反射部４２Ｂがない領域（線ＣＬよりもＸ軸マイナス方向側の領域）に設けられている。第１の焦点検出画素１１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。同様に、第１の焦点検出画素１３の出力部１０６は、第１の焦点検出画素１３において反射部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。後述する変形例１６（図２０）においても同様である。
変形例１５によれば、以下の作用効果が得られる。
（１）撮像素子２２は、異なる波長帯域のＲ、Ｇ、およびＢの分光成分のカラーフィルタ４３をそれぞれ有するＲ画素、Ｇ画素、およびＢ画素の撮像画素１２を備え、第１の焦点検出画素１１，１３は、Ｒ画素の撮像画素１２の一部に置換して設けられ、かつ、Ｒのカラーフィルタ４３を有する。また、第２の焦点検出画素１４、１５は、Ｇ画素の撮像画素１２の一部に置換して設けられ、かつ、Ｇのカラーフィルタ４３を有する。Ｒ画素の位置に第１の焦点検出画素１１、１３を設けたので、半導体基板に対して透過率の高い長波長光（赤色の光）の特性を活かすことができる。また、Ｇ画素の位置に第２の焦点検出画素１４、１５を設けたので、微細化による影響を受けやすいＲ画素の位置を避けることができる。
（２）また、撮像素子２２の第１の焦点検出画素１３の反射部４２Ｂは、光電変換部４１で生成された電荷による信号を出力する出力部１０６と、撮像素子２２の第２の焦点検出画素１５の光電変換部４１で生成された電荷による信号を出力する出力部１０６との間に設けたので、反射部４２Ｂの専用層を新たに設けることなしに、配線層１０７において反射部４２Ｂと出力部１０６とを適切に形成することができる。
（変形例１６）
変形例１６に係る撮像素子２２は、第２の焦点検出画素１４、１５における光電変換部４１が、第１の焦点検出画素１１、１３における光電変換部４１と比べて、光が入射する方向（図２０ではＺ軸方向）において深さ（厚さ）が浅い点において相違する。図２０は、変形例１６に係る撮像素子２２の第１の焦点検出画素１１、１３、および第２の焦点検出画素１４、１５を拡大した断面図である。図１９と同じ構成には、同一符号を付して説明を省略する。線ＣＬは、各画素１１、１４、１３、１５の中心（例えば光電変換部４１の中心）を通る線である。
第２の焦点検出画素１４、１５は、Ｇ画素またはＢ画素の一部に置換して設けられる。Ｇ画素、Ｂ画素においてそれぞれ光電変換される緑色、青色の光は、赤色光に比べて半導体層１０５（光電変換部４１）において到達する深さが浅い。このため、第２の焦点検出画素１４、１５については、第１の焦点検出画素１１、１３よりも半導体層１０５（光電変換部４１）の深さを浅く構成する。
なお、第２の焦点検出画素１４、１５に限らず、Ｇ画素やＢ画素の撮像画素１２についても、第１の焦点検出画素１１、１３やＲ画素の撮像画素１２よりも半導体層１０５（光電変換部４１）の深さを浅く構成してもよい。
また、上述した実施の形態と各変形例、および、後述する実施の形態と各変形例においても、変形例１６において説明した構成を適用してもよい。すなわち、撮像素子２２の第２の焦点検出画素１４、１５、Ｇ画素およびＢ画素の撮像画素１２について、第１の焦点検出画素１１、１３およびＲ画素の撮像画素１２よりも半導体層１０５（光電変換部４１）の深さを浅く構成してもよい。
（変形例１７）
第１の実施の形態では、第１の焦点検出画素１１、１３をＲ画素の位置に配置し、赤色の波長域の光を受光して得た信号を焦点検出に用いる例を説明した。第１の焦点検出画素は、長波長域の光に適しているため、例えば赤外光や近赤外光等の光に対しても好適である。そのため、赤外線や近赤外線の画像が用いられる産業用のカメラや医療用のカメラにも、第１の焦点検出画素を備えた撮像素子２２を適用することができる。例えば、第１の焦点検出画素を赤外光域の光を透過するフィルタの位置に配置し、赤外光域の光を受光して得た信号を焦点検出に用いることができる。
上述した第１の実施形態および第１の実施の形態の変形例には、次のような撮像素子を含む。
（１）撮像素子２２は、第１の焦点検出画素１１（１３）のマイクロレンズ４０と撮像画素１２のマイクロレンズとは光学的な特性を異ならせたので、第１の焦点検出画素１１（１３）と撮像画素１２との間で、入射した光の集光位置を適切に異ならせることができる。
（２）上記撮像素子２２において、第１の焦点検出画素１１（１３）のマイクロレンズ４０と撮像画素１２のマイクロレンズ４０とは焦点距離を異ならせたので、第１の焦点検出画素１１（１３）と撮像画素１２との間で、入射した光の集光位置を適切に異ならせることができる。
（３）上記撮像素子２２において、第１の焦点検出画素１１（１３）のマイクロレンズ４０と撮像画素１２のマイクロレンズ４０とは形を異ならせたので、第１の焦点検出画素１１（１３）と撮像画素１２との間で、入射した光の集光位置を適切に異ならせることができる。
（４）上記撮像素子２２において、第１の焦点検出画素１１（１３）のマイクロレンズ４０と撮像画素１２のマイクロレンズ４０とは屈折率を異ならせたので、第１の焦点検出画素１１（１３）と撮像画素１２との間で、入射した光の集光位置を適切に異ならせることができる。
（５）上記撮像素子２２において、第１の焦点検出画素１１（１３）のマイクロレンズ４０と光電変換部４１との間、および、撮像画素１２のマイクロレンズ４０と光電変換部４１と間の少なくとも一方に集光位置を変化させる光学特性調整層を有するので、第１の焦点検出画素１１（１３）と撮像画素１２との間で、入射した光の集光位置を適切に異ならせることができる。
（６）上記撮像素子２２において、マイクロレンズ４０を介して第１の焦点検出画素１１（１３）の光電変換部４１に入射した光の集光位置は、反射部４２Ａ（４２Ｂ）とした。これにより、反射部４２Ａ（４２Ｂ）に光が集光しない場合に比べて瞳分割の精度が高まることから、瞳分割型の位相差検出における検出精度を高めた撮像素子２２が得られる。
（７）上記撮像素子２２において、マイクロレンズ４０を介して撮像画素１２に入射した光の集光位置は光電変換部４１とした。これにより、光電変換部４１に光が集光しない場合に比べて、光電変換部４１の感度（量子効率）を高めることができる。
（８）上記撮像素子２２において、マイクロレンズ４０、マイクロレンズ４０を透過した光を光電変換する光電変換部４１、および、光電変換部４１に入射する光の一部を遮る遮光部４４Ｂ（４４Ａ）を有する第２の焦点検出画素１４（１５）を備え、第１の焦点検出画素１１（１３）および第２の焦点検出画素１４（１５）において入射した光の集光位置を異ならせた。例えば、各焦点検出画素における瞳分割構造（第１の焦点検出画素１１、１３の場合は反射部４２Ａ、４２Ｂ、第２の焦点検出画素１４、１５の場合は遮光部４４Ｂ、４４Ａ）へ集光したことにより、瞳分割構造に光が集光しない場合に比べて、瞳分割の精度が高まる。この結果として、瞳分割型の位相差検出における検出精度を高めた撮像素子２２が得られる。
（９）上記撮像素子２２において、マイクロレンズ４０を介して第２の焦点検出画素１４（１５）に入射した光の集光位置を遮光部４４Ｂ（４４Ａ）とした。遮光部４４Ｂ（４４Ａ）に光が集光しない場合に比べて、瞳分割の精度が高まることから、瞳分割型の位相差検出における検出精度を高めた撮像素子２２が得られる。
（１０）上記撮像素子２２において、第１の焦点検出画素１１（１３）の反射部４２Ａ（４２Ｂ）は、撮像光学系３１の瞳の第１および第２の部分を通過した第１および第２の光束のうち一方の光束を反射する位置に配設され、光電変換部４１は、第１および第２の光束、および、反射部４２Ａ（４２Ｂ）で反射した光束を光電変換する。これにより、反射タイプの瞳分割構造を用いた位相差検出における検出精度を高めた撮像素子２２が得られる。
（１１）上記撮像素子２２において、第２の焦点検出画素１４（１５）の遮光部４４Ｂ（４４Ａ）は、撮像光学系３１の瞳の第１および第２の部分を通過した第１および第２の光束のうち一方の光束を遮光する位置に配設され、光電変換部４１は、第１および第２の光束のうち他方の光束を光電変換する。これにより、遮光タイプの瞳分割構造を用いた位相差検出における検出精度を高めた撮像素子２２が得られる。
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態では、瞳分割構造（第１の焦点検出画素１１、１３の場合は反射部４２Ａ、４２Ｂ、第２の焦点検出画素１４、１５の場合は遮光部４４Ｂ、４４Ａ）の位置をＸ軸方向、Ｙ軸方向にずらした複数の焦点検出画素を設ける。
＜Ｘ軸方向にずらす場合＞
瞳分割構造をＸ軸方向にずらした複数の焦点検出画素は、例えば、図２のフォーカスエリア１０１−１〜１０１−３に対応する位置に設ける。第１の実施の形態の変形例３で述べたように、被写体の縦方向の模様に対して焦点検出を行うフォーカスエリア１０１−１〜１０１−３には、焦点検出画素をＸ軸方向に配置する。このようにＸ軸方向の位相差を検出する場合、複数の焦点検出画素の瞳分割構造をＸ軸方向にずらす。
図２１は、撮像素子２２のフォーカスエリア１０１−１〜１０１−３に対応する位置に設けられた画素の配列の一部を拡大した図である。図２１において、図３（第１の実施の形態）と同様の構成には同一符号を付すとともに、マイクロレンズ４０の図示を省略している。撮像素子２２には、図３の場合と同様に、各画素において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ている。
図２１によれば、撮像素子２２は、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素による撮像画素１２と、撮像画素１２のＲ画素の一部に置換して配置された第１の焦点検出画素１１ｐ、１１ｓ、１１ｑと、撮像画素１２のＲ画素の一部に置換して配置された第１の焦点検出画素１３ｐ、１３ｓ、１３ｑと、撮像画素１２のＢ画素の一部に置換して配置された第２の焦点検出画素１４ｐ、１４ｓ、１４ｑと、撮像画素１２のＢ画素の一部に置換して配置された１５ｐ、１５ｓ、１５ｑと、を有する。
＜第１の焦点検出画素＞
図２１の例では、３つの第１の焦点検出画素１１ｐ、１１ｓ、１１ｑが、第１の焦点検出画素１１として設けられる。このうちの第１の焦点検出画素１１ｓが、第１の実施の形態における図３、図４(b)の第１の焦点検出画素１１に対応する。また、３つの第１の焦点検出画素１３ｐ、１３ｓ、１３ｑが、第１の焦点検出画素１３として設けられる。このうちの第１の焦点検出画素１３ｓが、第１の実施の形態における図３の第１の焦点検出画素１３に対応する。
一対の第１の焦点検出画素１１ｐ、１３ｐは、画素行４０１Ｐにおいて複数対、配置される。一対の第１の焦点検出画素１１ｓ、１３ｓは、画素行４０１Ｓにおいて複数対、配置される。一対の第１の焦点検出画素１１ｑ、１３ｑは、画素行４０１Ｑにおいて複数対、配置される。本実施の形態では、複数対の第１の焦点検出画素（１１ｐ、１３ｐ）、複数対の第１の焦点検出画素（１１ｓ、１３ｓ）、および複数対の第１の焦点検出画素（１１ｑ、１３ｑ）を、第１の焦点検出画素１１、１３の組と称する。
なお、複数対の第１の焦点検出画素（１１ｐ、１３ｐ）、（１１ｓ、１３ｓ）、または（１１ｑ、１３ｑ）は、対と対との間隔が一定でも、異なっていてもよい。
第１の焦点検出画素１１ｐ、１１ｓ、１１ｑは、それぞれの反射部４２ＡＰ、４２ＡＳ、４２ＡＱのＸ軸方向の位置および幅（すなわち、ＸＹ平面における面積）が異なる。反射部４２ＡＰ、４２ＡＳ、４２ＡＱのＸ軸方向の位置および幅の少なくとも一つが異なっていればよい。反射部４２ＡＰ、４２ＡＳ、４２ＡＱの面積がそれぞれ異なっていてもよい。
また、第１の焦点検出画素１３ｐ、１３ｓ、１３ｑは、それぞれの反射部４２ＢＰ、４２ＢＳ、４２ＢＱのＸ軸方向の位置および幅（すなわち、ＸＹ平面における面積）が異なる。反射部４２ＢＰ、４２ＢＳ、４２ＢＱのＸ軸方向の位置および幅の少なくとも一つが異なっていればよい。反射部４２ＢＰ、４２ＢＳ、４２ＢＱの面積がそれぞれ異なっていてもよい。
図２１のように、瞳分割構造の位置が異なる複数の焦点検出画素を設けた理由を説明する。撮像素子２２の製造工程において、例えば、図４に例示した第１基板１１１の上（Ｚ軸プラス方向）にカラーフィルタ４３を形成した後、オンチップレンズ形成工程により、マイクロレンズ４０を形成する。このオンチップレンズ形成工程での位置合わせ誤差等により、出来上がったマイクロレンズ４０の中心と、第１基板１１１側の画素（例えば光電変換部４１）の中心とに僅かなずれが生じる場合がある。このずれは全ての画素において共通に生じるもので、例えば、ある画素においてマイクロレンズ４０の中心が画素の中心に対してＸ軸プラス方向に長さｇだけずれている場合、他の画素においても同様にＸ軸プラス方向に長さｇのずれが生じる。
一般に、撮像画素１２の場合は、マイクロレンズ４０の中心が画素の中心に対して僅かにずれたとしても、マイクロレンズ４０によって集光された光が光電変換部４１に入射すていればよいとされる。しかしながら、第１の焦点検出画素１１、１３、および第２の焦点検出画素１４、１５については、マイクロレンズ４０の中心が画素の中心に対してずれると、瞳分割構造（第１の焦点検出画素１１、１３の場合は反射部４２Ａ、４２Ｂ、第２の焦点検出画素１４、１５の場合は遮光部４４Ｂ、４４Ａ）に対してもずれることになるので、ずれが僅かであっても瞳分割が適切に行われなくなる場合がある。
そこで、第２の実施の形態では、マイクロレンズ４０の中心が、第１基板１１１側の画素の中心に対してずれたとしても、ずれた状態において瞳分割が適切に行われるように、画素の中心に対してあらかじめ瞳分割構造（第１の焦点検出画素１１、１３の場合は反射部４２Ａ、４２Ｂ、第２の焦点検出画素１４、１５の場合は遮光部４４Ｂ、４４Ａ）の位置をＸ軸方向、Ｙ軸方向にずらした複数の焦点検出画素を設けておく。
本例では、複数対の第１の焦点検出画素（１１ｓ、１３ｓ）を、マイクロレンズ４０の中心と画素（例えば光電変換部４１）の中心とが一致する（ずれがない）場合において瞳分割に用いることとする。また、複数対の第１の焦点検出画素（１１ｐ、１３ｐ）、または複数対の第１の焦点検出画素（１１ｑ、１３ｑ）を、マイクロレンズ４０の中心と画素（例えば光電変換部４１）の中心とが一致しない（ずれが生じた）場合において瞳分割に用いることとする。
図２１の第１の焦点検出画素１１ｐ、１１ｑについて、図２２を参照してさらに詳しく説明する。図２２(a)は、図２１の第１の焦点検出画素１１ｑを拡大した断面図である。図４(b)の第１の焦点検出画素１１と同じ構成には、同一符号を付して説明を省略する。線ＣＬは、マイクロレンズ４０の中心を通る線である。また、線ＣＳは、第１の焦点検出画素１１ｑ（例えば光電変換部４１）の中心を通る線である。
図２２(a)の第１の焦点検出画素１１ｑは、マイクロレンズ４０の中心（線ＣＬ）が、光電変換部４１の中心（線ＣＳ）に対してＸ軸方向にマイナスｇずれている場合を例示する。すなわち、図２２(a)は、オンチップレンズ形成工程での位置合わせ誤差等によりマイクロレンズ４０が光電変換部４１に対してＸ軸方向にマイナスｇずれて形成された場合に、適切に瞳分割を行うことができる第１の焦点検出画素１１ｑの構成を示している。第１の焦点検出画素１１ｑの反射部４２ＡＱのＸ軸方向の幅は、第１の焦点検出画素１１ｓの反射部４２ＡＳのＸ軸方向の幅より狭く、後述する第１の焦点検出画素１３ｑの反射部４２ＢＱの幅と同じである。焦点検出画素１１ｑの反射部４２ＡＱの位置は、線ＣＳよりＸ軸マイナス方向へのずらし量ｇの位置（線ＣＬ）より左側（Ｘ軸マイナス方向）において光電変換部４１の下面を覆う位置である。これにより、第１の焦点検出画素１１ｑは、マイクロレンズ４０の中心（線ＣＬ）が光電変換部４１の中心（線ＣＳ）に対してＸ軸方向にマイナスｇずれた状態で、瞳分割を適切に行う。具体例を示すと、後に説明する図２４(d)のように、第１の焦点検出画素１１ｑの反射部４２ＡＱによって、撮像光学系３１の射出瞳６０の像６００が略左右対称に分割される。
仮に、第１の焦点検出画素１１ｑの反射部４２ＡＱのＸ軸方向の幅と位置が、第１の焦点検出画素１１ｓの反射部４２ＡＳと同じであると仮定すると、第１の瞳領域６１（図５）を通過した焦点検出光束の一部（図２２(a)の光電変換部４１の線ＣＬと線ＣＳとの間を透過した光）が反射部４２ＡＱで反射して光電変換部４１に再入射することとなり、瞳分割が適切に行われなくなる。
しかしながら、上述の通り、第１の焦点検出画素１１ｑの反射部４２ＡＱを、線ＣＬより左側（Ｘ軸マイナス方向）において光電変換部４１の下面に設けたことにより、第２の瞳領域６２（図５）を通過した焦点検出光束だけが反射部４２ＡＱで反射して光電変換部４１に再入射するため、瞳分割が適切に行われる。
また、図２１に例示したように、画素行４０１Ｑには第１の焦点検出画素１１ｑと対になる第１の焦点検出画素１３ｑが存在する。第１の焦点検出画素１３ｑを拡大した断面図の図示は省略するが、第１の焦点検出画素１３ｑの反射部４２ＢＱのＸ軸方向の幅は、第１の焦点検出画素１３ｓの反射部４２ＢＳの幅より狭く、第１の焦点検出画素１１ｑの反射部４２ＡＱの幅と同じである。反射部４２ＢＱの幅を、対をなす第１の焦点検出画素１１ｑの反射部４２ＡＱの幅と同じにするのは、位相差情報を有する焦点検出光束以外の光が反射部４２ＢＱで反射して光電変換部４１に再入射するのを避けるためである。
上記に加えて、図２１の第１の焦点検出画素１３ｑの反射部４２ＢＱのＸ軸方向の位置は、線ＣＳよりＸ軸マイナス方向へのずらし量ｇの位置（線ＣＬ）より右側（Ｘ軸プラス方向）において光電変換部４１の下面を覆う位置である。これにより、第１の瞳領域６１（図５）を通過した焦点検出光束が反射部４２ＢＱで反射して光電変換部４１に再入射するため、瞳分割が適切に行われる。
図２２(b)は、図２１の第１の焦点検出画素１１ｐを拡大した断面図である。図２２(a)の第１の焦点検出画素１１ｑと同じ構成には、同一符号を付して説明を省略する。線ＣＬは、マイクロレンズ４０の中心を通る線である。また、線ＣＳは、第１の焦点検出画素１１ｐ（例えば光電変換部４１）の中心を通る線である。
図２２(b)の第１の焦点検出画素１１ｐは、マイクロレンズ４０の中心（線ＣＬ）が、光電変換部４１の中心（線ＣＳ）に対してＸ軸方向にプラスｇずれている場合を例示する。すなわち、図２２(b)は、オンチップレンズ形成工程での位置合わせ誤差等によりマイクロレンズ４０が光電変換部４１に対してＸ軸方向にプラスｇずれて形成された場合に、適切に瞳分割を行うことができる第１の焦点検出画素１１ｐの構成を示している。第１の焦点検出画素１１ｐの反射部４２ＡＰのＸ軸方向の幅は、第１の焦点検出画素１１ｓの反射部４２ＡＳのＸ軸方向の幅より狭く、後述する第１の焦点検出画素１３ｐの反射部４２ＢＰの幅と同じである。焦点検出画素１１ｐの反射部４２ＡＰの位置は、線ＣＳよりＸ軸プラス方向へのずらし量ｇの位置（線ＣＬ）より左側（Ｘ軸マイナス方向）において光電変換部４１の下面を覆う位置である。これにより、第１の焦点検出画素１１ｐは、マイクロレンズ４０の中心（線ＣＬ）が光電変換部４１の中心（線ＣＳ）に対してＸ軸方向にプラスｇずれた状態で、瞳分割を適切に行う。具体例を示すと、後に説明する図２４(f)のように、第１の焦点検出画素１１ｐの反射部４２ＡＰによって、撮像光学系３１の射出瞳６０の像６００が略左右対称に分割される。
仮に、第１の焦点検出画素１１ｐの反射部４２ＡＰのＸ軸方向の幅と位置が、第１の焦点検出画素１１ｓの反射部４２ＡＳと同じであると仮定すると、第２の瞳領域６２（図５）を通過した焦点検出光束の一部（図２２(b)の光電変換部４１の線ＣＬと線ＣＳとの間を透過した光）が反射部４２ＡＰで反射しないこととなり、瞳分割が適切に行われなくなる。
しかしながら、上述の通り、第１の焦点検出画素１１ｐの反射部４２ＡＰを、線ＣＬより左側（Ｘ軸マイナス方向）において光電変換部４１の下面に設けたことにより、第２の瞳領域６２（図５）を通過した焦点検出光束が反射部４２ＡＰで反射して光電変換部４１に再入射するため、瞳分割が適切に行われる。
また、図２１に例示したように、画素行４０１Ｐには第１の焦点検出画素１１ｐと対になる第１の焦点検出画素１３ｐが存在する。第１の焦点検出画素１３ｐを拡大した断面図の図示は省略するが、図２１の第１の焦点検出画素１３ｐの反射部４２ＢＰのＸ軸方向の幅は、第１の焦点検出画素１３ｓの反射部４２ＢＳの幅より狭く、第１の焦点検出画素１１ｐの反射部４２ＡＰの幅と同じである。反射部４２ＢＰの幅を、対をなす第１の焦点検出画素１１ｐの反射部４２ＡＰの幅と同じにするのは、位相差情報を有する焦点検出光束以外の光が反射部４２ＢＰで反射して光電変換部４１に再入射するのを避けるためである。
上記に加えて、図２１の第１の焦点検出画素１３ｐの反射部４２ＢＰのＸ軸方向の位置は、線ＣＳよりＸ軸プラス方向へのずらし量ｇの位置（線ＣＬ）より右側（Ｘ軸プラス方向）において光電変換部４１の下面を覆う位置である。これにより、第１の瞳領域６１（図５）を通過した焦点検出光束だけが反射部４２ＢＰで反射して光電変換部４１に再入射するため、瞳分割が適切に行われる。
以上説明したように、図２１の第１の焦点検出画素１１（１１ｐ、１１ｓおよび１１ｑ）は、反射部４２ＡＰ、４２ＡＳ、および４２ＡＱのＸ軸方向の幅と位置が異なる。同様に、第１の焦点検出画素１３（１３ｐ、１３ｓおよび１３ｑ）は、反射部４２ＢＰ、４２ＢＳ、および４２ＢＱのＸ軸方向の幅と位置が異なる。
ボディ制御部２１の焦点検出部２１ａは、図２１の第１の焦点検出画素１１、１３の組の中から、マイクロレンズ４０の中心と、画素（光電変換部４１）の中心とのＸ軸方向のずれの状態に基づいて、複数対の第１の焦点検出画素１１、１３（（１１ｐ、１３ｐ）、または（１１ｓ、１３ｓ）、または（１１ｑ、１３ｑ））を選ぶ。すなわち、ボディ制御部２１の焦点検出部２１ａは、マイクロレンズ４０の中心と画素（光電変換部４１）の中心とが一致している場合には、第１の焦点検出画素１１、１３の組から複数対の第１の焦点検出画素（１１ｓ、１３ｓ）を選択する。ボディ制御部２１の焦点検出部２１ａは、マイクロレンズ４０の中心が画素（光電変換部４１）の中心に対してＸ軸方向のマイナス側またはプラス側にそれぞれずれている場合には、第１の焦点検出画素１１、１３の組から複数対の第１の焦点検出画素（１１ｑ、１３ｑ）、または複数対の第１の焦点検出画素（１１ｐ、１３ｐ）を選択する。
マイクロレンズ４０の中心と画素の中心とのずれの状態は、例えば、撮像素子２２の検査時（カメラボディ２に搭載される前）に測定される。ずれの情報は、この撮像素子２２が搭載されたカメラボディ２のボディ制御部２１に記憶されている。
第１の焦点検出画素１１を例に、図２４を参照して説明する。図２４(a)から図２４(i)は、マイクロレンズ４０によって第１の焦点検出画素１１に投影された、撮像光学系３１の射出瞳６０の像６００の位置を例示する図である。射出瞳６０の像６００の中心は、マイクロレンズ４０の中心に一致している。画素（光電変換部４１）の中心に対するマイクロレンズ４０の中心がずれると、像６００の位置が画素（光電変換部４１）の中心から外れる。
なお、図２４では、射出瞳６０の像６００と画素（光電変換部４１）との位置関係を明示するために、撮影光学系３１の絞りを小絞り径に絞った時の射出瞳像６００を示している。
図２４(a)は、マイクロレンズ４０の中心が第１の焦点検出画素１１ｑの中心に対してＸ軸方向マイナス側、およびＹ軸方向プラス側にずれている。図２４(b)は、マイクロレンズ４０の中心が第１の焦点検出画素１１ｓの中心に対してＸ軸方向で一致しているが、Ｙ軸方向にはプラス側にずれている。図２４(c)は、マイクロレンズ４０の中心が第１の焦点検出画素１１ｐの中心に対してＸ軸方向プラス側、およびＹ軸方向プラス側にずれている。
図２４(d)は、マイクロレンズ４０の中心が第１の焦点検出画素１１ｑの中心に対してＸ軸方向マイナス側にずれ、Ｙ軸方向で一致している。図２４(e）は、マイクロレンズ４０の中心が第１の焦点検出画素１１ｓの中心に対してＸ軸方向およびＹ軸方向で一致している。図２４(f)は、マイクロレンズ４０の中心が第１の焦点検出画素１１ｐの中心に対してＸ軸方向プラス側にずれ、Ｙ軸方向で一致している。
図２４(g)は、マイクロレンズ４０の中心が第１の焦点検出画素１１ｑの中心に対してＸ軸方向マイナス側、およびＹ軸方向マイナス側にずれている。図２４(h)は、マイクロレンズ４０の中心が第１の焦点検出画素１１ｓの中心に対してＸ軸方向で一致しているが、Ｙ軸方向にはマイナス側にずれている。図２４(i)は、マイクロレンズ４０の中心が第１の焦点検出画素１１ｐの中心に対してＸ軸方向プラス側、およびＹ軸方向マイナス側にずれている。
例えば、焦点検出部２１ａは、画素（光電変換部４１）の中心に対するマイクロレンズ４０の中心のずれ量ｇがＸ軸マイナス方向に所定値を超えている場合に、第１の焦点検出画素１１ｑと、第１の焦点検出画素１１ｑと対をなす第１の焦点検出画素１３ｑとを選ぶ。第１の焦点検出画素１１ｑを示す図２４(d)によれば、第１の焦点検出画素１１ｑの反射部４２ＡＱによって、像６００が略左右対称に分割される。この対称性は、上記マイクロレンズ４０の中心が、図２４(a)に示すようにＹ軸プラス方向、あるいは図２４(g)に示すようにマイナス方向にずれたとしても崩れない。
また、焦点検出部２１ａは、画素（光電変換部４１）の中心に対するマイクロレンズ４０の中心のＸ軸方向のずれ量ｇが所定値を超えない場合は、第１の焦点検出画素１１ｓと、第１の焦点検出画素１１ｓと対をなす第１の焦点検出画素１３ｓとを選ぶ。第１の焦点検出画素１１ｓを示す図２４(e)によれば、第１の焦点検出画素１１ｓの反射部４２ＡＳによって、像６００が略左右対称に分割される。この対称性は、上記マイクロレンズ４０の中心が図２４(b)に示すようにＹ軸プラス方向、あるいは図２４(h)に示すようにＹ軸マイナス方向にずれたとしても崩れない。
さらに、焦点検出部２１ａは、画素（光電変換部４１）の中心に対するマイクロレンズ４０の中心のずれ量ｇがＸ軸プラス方向に所定値を超えている場合に、第１の焦点検出画素１１ｐと、第１の焦点検出画素１１ｐと対をなす第１の焦点検出画素１３ｐとを選ぶ。第１の焦点検出画素１１ｐを示す図２４(f)によれば、第１の焦点検出画素１１ｐの反射部４２ＡＰによって、像６００が略左右対称に分割される。この対称性は、上記マイクロレンズ４０の中心が図２４(c)に示すようにＹ軸プラス方向、あるいは図２４(i)に示すようにマイナス方向にずれたとしても崩れない。
図示および説明を省略するが、第１の焦点検出画素１３についても、上述した第１の焦点検出画素１１の場合と同様である。
なお、図２２(a)、図２２(b)において、第１の焦点検出画素１１ｑ、１１ｐの出力部１０６は、第１の焦点検出画素１１ｑ、１１ｐにおいて反射部４２ＡＱ、４２ＡＰ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。この場合における出力部１０６は、光電変換部４１を透過した光が反射部４２ＡＱ、４２ＡＰへ入射する光路の外に位置する。
第１の焦点検出画素１１ｑ、１１ｐの出力部１０６は、第１の焦点検出画素１１ｑ、１１ｐにおいて反射部４２ＡＱ、４２ＡＰ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。この場合における出力部１０６は、光電変換部４１を透過した光が反射部４２ＡＱ、４２ＡＰへ入射する光路の中に位置する。
なお、第１の焦点検出画素１３ｑ、１３ｐの出力部１０６も、第１の焦点検出画素１１ｑ、１１ｐの出力部１０６と同様に、第１の焦点検出画素１３ｑ、１３ｐにおいて反射部４２ＢＱ、４２ＢＰがない領域（線ＣＬよりもＸ軸マイナス方向側の領域）に設けられてもよいし、反射部４２ＢＱ、４２ＢＰ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。ただし、第１の焦点検出画素１１ｑ、１１ｐの出力部１０６が、上記反射部４２ＡＱ、４２ＡＰへ入射する光路の外に位置する場合は、第１の焦点検出画素１３ｑ、１３ｐの出力部１０６も、上記反射部４２ＢＱ、４２ＢＰへ入射する光路の外に設けることが好ましい。反対に、第１の焦点検出画素１１ｑ、１１ｐの出力部１０６が、上記反射部４２ＡＱ、４２ＡＰへ入射する光路の中に位置する場合は、第１の焦点検出画素１３ｑ、１３ｐの出力部１０６も、上記反射部４２ＢＱ、４２ＢＰへ入射する光路の中に設けることが好ましい。
この理由は以下の通りである。第１の焦点検出画素１１ｑ、１１ｐにおいて出力部１０６が上記反射部４２ＡＱ、４２ＡＰへ入射する光路の中に位置する場合、出力部１０６を構成する部材（転送トランジスタや増幅トランジスタ等）が光を反射したり吸収したりするため、出力部１０６が上記反射部４２ＡＱ、４２ＡＰへ入射する光路の外に位置する場合と比べて、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、第１の焦点検出画素１１ｑ、１１ｐと、第１の焦点検出画素１３ｑ、１３ｐとで、出力部１０６と反射部の位置関係（出力部１０６を光路外に設けるか、出力部１０６を光路内に設けるか）を揃えておくことによって、第１の焦点検出画素１１ｑ、１１ｐと、第１の焦点検出画素１３ｑ、１３ｐとで生成される電荷の量のバランスを保ち（光電変換信号の対称性を維持する）、精度よく瞳分割型の位相差検出を行うためである。
＜第２の焦点検出画素＞
図２１の例では、３つの第２の焦点検出画素１４ｐ、１４ｓ、１４ｑが、第２の焦点検出画素１４として設けられる。このうちの第２の焦点検出画素１４ｓが、第１の実施の形態における図３の第１の焦点検出画素１４に対応する。また、３つの第２の焦点検出画素１５ｐ、１５ｓ、１５ｑが、第２の焦点検出画素１５として設けられる。このうちの第２の焦点検出画素１５ｓが、第１の実施の形態における図３、図４(c)の第２の焦点検出画素１５に対応する。
一対の第２の焦点検出画素１４ｐ、１５ｐは、画素行４０２Ｐにおいて複数対、配置される。一対の第２の焦点検出画素１４ｓ、１５ｓは、画素行４０２Ｓにおいて複数対、配置される。一対の第２の焦点検出画素１４ｑ、１５ｑは、画素行４０２Ｑにおいて複数対、配置される。第１の焦点検出画素１１、１３の場合と同様に、複数対の第２の焦点検出画素（１４ｐ、１５ｐ）、複数対の第２の焦点検出画素（１４ｓ、１５ｓ）、および複数対の第２の焦点検出画素（１４ｑ、１５ｑ）を、第２の焦点検出画素１４、１５の組と称する。
なお、複数対の第２の焦点検出画素（１４ｐ、１５ｐ）、（１４ｓ、１５ｓ）、または（１４ｑ、１５ｑ）は、対と対との間隔が一定でも、異なっていてもよい。
第２の焦点検出画素１４ｐ、１４ｓ、１４ｑは、それぞれの遮光部４４ＢＰ、４４ＢＳ、４４ＢＱのＸ軸方向の位置および幅（すなわち、ＸＹ平面における面積）が異なる。遮光部４４ＢＰ、４４ＢＳ、４４ＢＱのＸ軸方向の位置および幅および面積の少なくとも一つが異なっていればよい。
また、第２の焦点検出画素１５ｐ、１５ｓ、１５ｑは、それぞれの遮光部４４ＡＰ、４４ＡＳ、４４ＡＱのＸ軸方向の位置および幅（すなわち、ＸＹ平面における面積）が異なる。遮光部４４ＡＰ、４４ＡＳ、４４ＡＱのＸ軸方向の位置および幅および面積の少なくとも一つが異なっていればよい。
本例では、複数対の第２の焦点検出画素（１４ｓ、１５ｓ）を、マイクロレンズ４０の中心と画素（例えば光電変換部４１）の中心とが一致する（ずれがない）場合において瞳分割に用いることとする。また、複数対の第２の焦点検出画素（１４ｐ、１５ｐ）、または複数対の第２の焦点検出画素（１４ｑ、１５ｑ）を、マイクロレンズ４０の中心と画素（例えば光電変換部４１）の中心とが一致しない（ずれが生じた）場合において瞳分割に用いることとする。
図２１の第２の焦点検出画素１４ｑは、マイクロレンズ４０の中心（線ＣＬ）が、光電変換部４１の中心（線ＣＳ）に対してＸ軸方向にマイナスｇずれている場合を例示する。すなわち、オンチップレンズ形成工程での位置合わせ誤差等によりマイクロレンズ４０が光電変換部４１に対してＸ軸方向にマイナスｇずれて形成された場合に、適切に瞳分割を行うことができる第２の焦点検出画素１４ｑを示す。第２の焦点検出画素１４ｑの遮光部４４ＢＱのＸ軸方向の幅は、第２の焦点検出画素１４ｓの遮光部４２ＡＳのＸ軸方向の幅より広く、かつ、後述する第２の焦点検出画素１５ｑの遮光部４４ＡＱよりも広い。第２の焦点検出画素１４ｑの遮光部４４ＢＱの位置は、線ＣＳよりＸ軸マイナス方向へのずらし量ｇの位置（線ＣＬ）より右側（Ｘ軸プラス方向）において光電変換部４１の上面を覆う位置である。これにより、第２の焦点検出画素１４ｑは、マイクロレンズ４０の中心（線ＣＬ）が光電変換部４１の中心（線ＣＳ）に対してＸ軸方向にマイナスｇずれた状態で、瞳分割を適切に行う。
仮に、第２の焦点検出画素１４ｑの遮光部４４ＢＱのＸ軸方向の幅と位置が、第２の焦点検出画素１４ｓの遮光部４４ＢＳと同じであると仮定すると、第１の瞳領域６１（図５）を通過した焦点検出光束の一部（光電変換部４１の線ＣＬと線ＣＳとの間に入射する光）が遮光部４４ＢＱで遮光されずに光電変換部４１に入射することとなり、瞳分割が適切に行われなくなる。
しかしながら、上述の通り、第２の焦点検出画素１４ｑの遮光部４４ＢＱを、線ＣＬより右側（Ｘ軸プラス方向）において光電変換部４１の上面に設けたことにより、第２の瞳領域６２（図５）を通過した焦点検出光束だけが光電変換部４１に入射するため、瞳分割が適切に行われる。
また、図２１に例示したように、画素行４０２Ｑには第２の焦点検出画素１４ｑと対になる第２の焦点検出画素１５ｑが存在する。第２の焦点検出画素１５ｑの遮光部４４ＡＱのＸ軸方向の幅は、第２の焦点検出画素１５ｓの遮光部４４ＡＳの幅より狭く、かつ、第２の焦点検出画素１４ｑの遮光部４４ＢＱよりも狭い。遮光部４４ＡＱの幅を、対をなす第２の焦点検出画素１５ｑの遮光部４４ＢＱより狭くするのは、位相差情報を有する焦点検出光束以外の光が光電変換部４１に入射するのを避けるためである。
上記に加えて、図２１の第２の焦点検出画素１５ｑの遮光部４４ＡＱのＸ軸方向の位置は、線ＣＳよりＸ軸マイナス方向へのずらし量ｇの位置より左側（Ｘ軸マイナス方向）において光電変換部４１の上面を覆う位置である。これにより、第１の瞳領域６１（図５）を通過した焦点検出光束が光電変換部４１に入射するため、瞳分割が適切に行われる。
図２１の第２の焦点検出画素１４ｐは、マイクロレンズ４０の中心（線ＣＬ）が、光電変換部４１の中心（線ＣＳ）に対してＸ軸方向にプラスｇずれている場合を例示する。すなわち、オンチップレンズ形成工程での位置合わせ誤差等によりマイクロレンズ４０が光電変換部４１に対してＸ軸方向にプラスｇずれて形成された場合に、適切に瞳分割を行うことができる第２の焦点検出画素１４ｐを示す。図２１に示す通り、第２の焦点検出画素１４ｐの遮光部４４ＢＰのＸ軸方向の幅は、第２の焦点検出画素１４ｓの遮光部４４ＢＳのＸ軸方向の幅より狭く、かつ、後述する第２の焦点検出画素１５ｐの遮光部４４ＡＰの幅より狭い。焦点検出画素１４ｐの遮光部４４ＢＰの位置は、線ＣＳよりＸ軸プラス方向へのずらし量ｇの位置（線ＣＬ）より右側（Ｘ軸プラス方向）において光電変換部４１の上面を覆う位置である。これにより、第２の焦点検出画素１４ｐは、マイクロレンズ４０の中心（線ＣＬ）が光電変換部４１の中心（線ＣＳ）に対してＸ軸方向にプラスｇずれた状態で、瞳分割を適切に行う。
仮に、第２の焦点検出画素１４ｐの遮光部４４ＢＰのＸ軸方向の幅と位置が、第２の焦点検出画素１４ｓの遮光部４４ＢＳと同じであると仮定すると、第２の瞳領域６２（図５）を通過した焦点検出光束の一部（光電変換部４１の線ＣＬと線ＣＳとの間へ入射する光）が遮光部４４ＢＰで遮光されることとなり、瞳分割が適切に行われなくなる。
しかしながら、上述の通り、第２の焦点検出画素１４ｐの遮光部４４ＢＰを、線ＣＬより右側（Ｘ軸プラス方向）において光電変換部４１の上面に設けたことにより、第２の瞳領域６２（図５）を通過した焦点検出光束が光電変換部４１に入射するため、瞳分割が適切に行われる。
また、図２１に例示したように、画素行４０２Ｐには第２の焦点検出画素１４ｐと対になる第２の焦点検出画素１５ｐが存在する。第２の焦点検出画素１５ｐの遮光部４４ＡＰのＸ軸方向の幅は、第２の焦点検出画素１５ｓの遮光部４４ＡＳの幅より広く、かつ、第２の焦点検出画素１４ｐの遮光部４４ＢＰの幅より広い。
上記に加えて、第２の焦点検出画素１５ｐの遮光部４４ＡＰのＸ軸方向の位置は、線ＣＳよりＸ軸プラス方向へのずらし量ｇの位置より左側（Ｘ軸マイナス方向）において光電変換部４１の上面を覆う位置である。これにより、第１の瞳領域６１（図５）を通過した焦点検出光束だけが光電変換部４１に入射するため、瞳分割が適切に行われる。
以上説明したように、図２１の第２の焦点検出画素１４（１４ｐ、１４ｓおよび１４ｑ）は、遮光部４４ＡＰ、４４ＡＳ、および４４ＡＱのＸ軸方向の幅と位置が異なる。同様に、第２の焦点検出画素１５（１５ｐ、１５ｓおよび１５ｑ）は、遮光部４４ＢＰ、４４ＢＳ、および４４ＢＱのＸ軸方向の幅と位置が異なる。
ボディ制御部２１の焦点検出部２１ａは、図２１の第２の焦点検出画素１４、１５の組の中から、マイクロレンズ４０の中心と、画素（光電変換部４１）の中心とのＸ軸方向のずれの状態に基づいて、複数対の第２の焦点検出画素１４、１５（（１４ｐ、１５ｐ）、または（１４ｓ、１５ｓ）、または（１４ｑ、１５ｑ））を選ぶ。
上述したように、マイクロレンズ４０の中心と画素の中心とのずれの情報は、カメラボディ２のボディ制御部２１に記憶されている。
例えば、焦点検出部２１ａは、ボディ制御部２１に記憶されているずれの情報に基づき、マイクロレンズ４０の中心と画素（例えば光電変換部４１）の中心とのＸ軸方向のずれ量ｇが所定値を超えない場合に、第２の焦点検出画素１４、１５の組から複数対の第２の焦点検出画素（１４ｓ、１５ｓ）を選択する。
また、焦点検出部２１ａは、ボディ制御部２１に記憶されているずれの情報に基づき、マイクロレンズ４０の中心と画素の中心とのＸ軸方向のずれ量ｇが所定値を超えてずれている場合には、ずれの方向により、第２の焦点検出画素１４、１５の組から複数対の第２の焦点検出画素（１４ｑ、１５ｑ）、または複数対の第２の焦点検出画素（１４ｐ、１５ｐ）を選択する。
第２の焦点検出画素１４、１５については、撮像光学系３１の射出瞳６０の像６００と画素（光電変換部４１）との位置関係を説明するための図示および説明を省略するが、第２の焦点検出画素１４、１５の遮光部によって像６００が略左右対称に分割される点、この対称性が、上記マイクロレンズ４０の中心がＹ軸プラス方向、あるいはＹ軸マイナス方向にずれたとしても崩れない点は、図２４を参照して説明した第１の焦点検出画素１１、１３の場合と同様である。
なお、図２１では、複数の第１の焦点検出画素１１、１３の一例としてそれぞれ３つの組の画素を図示したが、必ずしも３つの組でなくてもよく、例えば２つの組や５つの組であってもよい。
同様に、複数の第２の焦点検出画素１４、１５の一例としてそれぞれ３つの組の画素を図示したが、必ずしも３つの組でなくてもよい。
＜Ｙ軸方向にずらす場合＞
以上の説明では、マイクロレンズ４０の中心と画素の中心とがＸ軸方向にずれる場合を説明したが、Ｙ軸方向にずれる場合も同様である。瞳分割構造をＹ軸方向にずらした複数の焦点検出画素は、例えば、図２のフォーカスエリア１０１−４〜１０１−１１に対応する位置に設ける。第１の実施の形態の変形例３で述べたように、被写体の横方向の模様に対して焦点検出を行うフォーカスエリア１０１−４〜１０１−１１には、焦点検出画素をＹ軸方向に配置する。このようにＹ軸方向の位相差を検出する場合、複数の焦点検出画素の瞳分割構造をＹ軸方向にずらす。
図２３は、撮像素子２２のフォーカスエリア１０１−４〜１０１−１１に対応する位置に設けられた画素の配列の一部を拡大した図である。図２３において、図３（第１の実施の形態）と同様の構成には同一符号を付すとともに、マイクロレンズ４０の図示を省略している。撮像素子２２には、図３の場合と同様に、各画素において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ている。
図２３によれば、撮像素子２２は、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素による撮像画素１２と、撮像画素１２のＲ画素の一部に置換して配置された第１の焦点検出画素１１ｐ、１１ｓ、１１ｑと、撮像画素１２のＲ画素の一部に置換して配置された第１の焦点検出画素１３ｐ、１３ｓ、１３ｑと、撮像画素１２のＢ画素の一部に置換して配置された第２の焦点検出画素１４ｐ、１４ｓ、１４ｑと、撮像画素１２のＢ画素の一部に置換して配置された１５ｐ、１５ｓ、１５ｑと、を有する。
＜第１の焦点検出画素＞
図２３の例では、３つの第１の焦点検出画素１１ｐ、１１ｓ、１１ｑが、第１の焦点検出画素１１として設けられる。また、３つの第１の焦点検出画素１３ｐ、１３ｓ、１３ｑが、第１の焦点検出画素１３として設けられる。第１の焦点検出画素１１ｐ、１１ｓ、１１ｑは、画素行４０１Ａに配置される。第１の焦点検出画素１３ｐ、１３ｓ、１３ｑは、画素行４０１Ｂに配置される。
一対の第１の焦点検出画素１１ｐ、１３ｐは、列方向（Ｙ軸方向）において複数対、配置される。一対の第１の焦点検出画素１１ｓ、１３ｓは、列方向（Ｙ軸方向）において複数対、配置される。一対の第１の焦点検出画素１１ｑ、１３ｑは、列方向（Ｙ軸方向）において複数対、配置される。本実施の形態では、複数対の第１の焦点検出画素（１１ｐ、１３ｐ）、複数対の第１の焦点検出画素（１１ｓ、１３ｓ）、および複数対の第１の焦点検出画素（１１ｑ、１３ｑ）を、第１の焦点検出画素１１、１３の組と称する。
なお、複数対の第１の焦点検出画素（１１ｐ、１３ｐ）、（１１ｓ、１３ｓ）、または（１１ｑ、１３ｑ）は、対と対との間隔が一定でも、異なっていてもよい。
第１の焦点検出画素１１ｐ、１１ｓ、１１ｑは、それぞれの反射部４２ＡＰ、４２ＡＳ、４２ＡＱのＹ軸方向の位置および幅（すなわち、ＸＹ平面における面積）が異なる。反射部４２ＡＰ、４２ＡＳ、４２ＡＱのＸ軸方向の位置および幅の少なくとも一つが異なっていればよい。反射部４２ＡＰ、４２ＡＳ、４２ＡＱの面積がそれぞれ異なっていてもよい。
また、第１の焦点検出画素１３ｐ、１３ｓ、１３ｑは、それぞれの反射部４２ＢＰ、４２ＢＳ、４２ＢＱのＹ軸方向の位置および幅（すなわち、ＸＹ平面における面積）が異なる。反射部４２ＢＰ、４２ＢＳ、４２ＢＱのＸ軸方向の位置および幅の少なくとも一つが異なっていればよい。反射部４２ＢＰ、４２ＢＳ、４２ＢＱの面積がそれぞれ異なっていてもよい。
図２３のように、瞳分割構造の位置が異なる複数の焦点検出画素を設けた理由は、図２１を参照して説明した通りである。すなわち、上述したオンチップレンズ形成工程での位置合わせ誤差等により、出来上がったマイクロレンズ４０の中心と、第１基板１１１側の画素（例えば光電変換部４１）の中心とにＹ軸方向に僅かなずれが生じる場合があるからである。このずれは全ての画素において共通に生じるもので、例えば、ある画素においてマイクロレンズ４０の中心が画素の中心に対してＹ軸プラス方向に長さｇだけずれている場合、他の画素においても同様にＹ軸プラス方向に長さｇのずれが生じる。
本例では、複数対の第１の焦点検出画素（１１ｓ、１３ｓ）を、マイクロレンズ４０の中心と画素（例えば光電変換部４１）の中心とが一致する（ずれがない）場合において瞳分割に用いることとする。また、複数対の第１の焦点検出画素（１１ｐ、１３ｐ）、または複数対の第１の焦点検出画素（１１ｑ、１３ｑ）を、マイクロレンズ４０の中心と画素（例えば光電変換部４１）の中心とが一致しない（ずれが生じた）場合において瞳分割に用いることとする。
図２３の第１の焦点検出画素１１ｑは、マイクロレンズ４０の中心（線ＣＬ）が、光電変換部４１の中心（線ＣＳ）に対してＹ軸方向にマイナスｇずれている場合を例示する。すなわち、オンチップレンズ形成工程での位置合わせ誤差等によりマイクロレンズ４０が光電変換部４１に対してＹ軸方向にマイナスｇずれて形成された場合に、適切に瞳分割を行うことができる第１の焦点検出画素１１ｑを示す。第１の焦点検出画素１１ｑの反射部４２ＡＱのＹ軸方向の幅は、第１の焦点検出画素１１ｓの反射部４２ＡＳのＹ軸方向の幅より狭く、後述する第１の焦点検出画素１３ｑの反射部４２ＢＱの幅と同じである。第１の焦点検出画素１１ｑの反射部４２ＡＱの位置は、線ＣＳよりＹ軸マイナス方向へのずらし量ｇの位置（線ＣＬ）より下側（Ｙ軸マイナス方向）において光電変換部４１の下面を覆う位置である。これにより、第１の焦点検出画素１１ｑは、マイクロレンズ４０の中心（線ＣＬ）が光電変換部４１の中心（線ＣＳ）に対してＹ軸方向にマイナスｇずれた状態で、瞳分割を適切に行う。
また、図２３に例示したように、画素行４０１Ｂには第１の焦点検出画素１１ｑと対になる第１の焦点検出画素１３ｑが存在する。第１の焦点検出画素１３ｑの反射部４２ＢＱのＹ軸方向の幅は、第１の焦点検出画素１３ｓの反射部４２ＢＳの幅より狭く、第１の焦点検出画素１１ｑの反射部４２ＡＱの幅と同じである。反射部４２ＢＱの幅を、対をなす第１の焦点検出画素１１ｑの反射部４２ＡＱの幅と同じにするのは、位相差情報を有する焦点検出光束以外の光が反射部４２ＢＱで反射して光電変換部４１に再入射するのを避けるためである。
上記に加えて、図２３の第１の焦点検出画素１３ｑの反射部４２ＢＱのＹ軸方向の位置は、線ＣＳよりＹ軸マイナス方向へのずらし量ｇの位置より上側（Ｙ軸プラス方向）において光電変換部４１の下面を覆う位置である。これにより、マイクロレンズ４０の中心と画素の中心とをＸ軸方向にずらす場合と同様に、瞳分割が適切に行われる。具体例を示すと、後に説明する図２５(h)のように、第２の焦点検出画素１３ｑの反射部４２ＢＱによって、撮像光学系３１の射出瞳６０の像６００が略上下対称に分割される。
図２３の第１の焦点検出画素１１ｐは、マイクロレンズ４０の中心（線ＣＬ）が、光電変換部４１の中心（線ＣＳ）に対してＹ軸方向にプラスｇずれている場合を例示する。すなわち、オンチップレンズ形成工程での位置合わせ誤差等によりマイクロレンズ４０が光電変換部４１に対してＹ軸方向にプラスｇずれて形成された場合に、適切に瞳分割を行うことができる第１の焦点検出画素１１ｐを示す。第１の焦点検出画素１１ｐの反射部４２ＡＰのＹ軸方向の幅は、第１の焦点検出画素１１ｓの反射部４２ＡＳのＹ軸方向の幅より狭く、後述する第１の焦点検出画素１３ｐの反射部４２ＢＰの幅と同じである。焦点検出画素１１ｐの反射部４２ＡＰの位置は、線ＣＳよりＹ軸プラス方向へのずらし量ｇの位置（線ＣＬ）より下側（Ｙ軸マイナス方向）において光電変換部４１の下面を覆う位置である。これにより、第１の焦点検出画素１１ｐは、マイクロレンズ４０の中心（線ＣＬ）が光電変換部４１の中心（線ＣＳ）に対してＹ軸方向にプラスｇずれた状態で、瞳分割を適切に行う。
また、図２３に例示したように、画素行４０１Ｂには第１の焦点検出画素１１ｐと対になる第１の焦点検出画素１３ｐが存在する。第１の焦点検出画素１３ｐの反射部４２ＢＰのＹ軸方向の幅は、第１の焦点検出画素１３ｓの反射部４２ＢＳの幅より狭く、第１の焦点検出画素１１ｐの反射部４２ＡＰの幅と同じである。反射部４２ＢＰの幅を、対をなす第１の焦点検出画素１１ｐの反射部４２ＡＰの幅と同じにするのは、位相差情報を有する焦点検出光束以外の光が反射部４２ＢＰで反射して光電変換部４１に再入射するのを避けるためである。
上記に加えて、第１の焦点検出画素１３ｐの反射部４２ＢＰのＹ軸方向の位置は、線ＣＳよりＹ軸プラス方向へのずらし量ｇの位置より上側（Ｙ軸プラス方向）において光電変換部４１の下面を覆う位置である。これにより、マイクロレンズ４０の中心と画素の中心とをＸ軸方向にずらす場合と同様に、瞳分割が適切に行われる。具体例を示すと、後に説明する図２５(b)のように、第２の焦点検出画素１３ｐの反射部４２ＢＰによって、撮像光学系３１の射出瞳６０の像６００が略上下対称に分割される。
以上説明したように、図２３の第１の焦点検出画素１１（１１ｐ、１１ｓおよび１１ｑ）は、反射部４２ＡＰ、４２ＡＳ、および４２ＡＱのＹ軸方向の幅と位置が異なる。同様に、第１の焦点検出画素１３（１３ｐ、１３ｓおよび１３ｑ）は、反射部４２ＢＰ、４２ＢＳ、および４２ＢＱのＹ軸方向の幅と位置が異なる。
ボディ制御部２１の焦点検出部２１ａは、図２３の第１の焦点検出画素１１、１３の組の中から、マイクロレンズ４０の中心と、画素（光電変換部４１）の中心とのＹ軸方向のずれの状態に基づいて、複数対の第１の焦点検出画素１１、１３（（１１ｐ、１３ｐ）、または（１１ｓ、１３ｓ）、または（１１ｑ、１３ｑ））を選ぶ。
上述したように、ずれの情報はカメラボディ２のボディ制御部２１に記憶されている。
第１の焦点検出画素１３を例に、図２５を参照して説明する。図２５(a)から図２５(i)は、マイクロレンズ４０によって第１の焦点検出画素１３に投影された、撮像光学系３１の射出瞳６０の像６００の位置を例示する図である。射出瞳６０の像６００の中心は、マイクロレンズ４０の中心に一致している。画素（光電変換部４１）の中心に対するマイクロレンズ４０の中心がずれると、像６００の位置が画素（光電変換部４１）の中心から外れる。
なお、図２５では、射出瞳６０の像６００と画素（光電変換部４１）との位置関係を明示するために、撮影光学系３１の絞りを小絞り径に絞った時の射出瞳像６００を示している。
図２５(a)は、マイクロレンズ４０の中心が第２の焦点検出画素１３ｓの中心に対してＸ軸方向マイナス側、およびＹ軸方向プラス側にずれている。図２５(b)は、マイクロレンズ４０の中心が第１の焦点検出画素１３ｓの中心に対してＸ軸方向で一致しているが、Ｙ軸方向にはプラス側にずれている。図２５(c)は、マイクロレンズ４０の中心が第１の焦点検出画素１３ｓの中心に対してＸ軸方向プラス側、およびＹ軸方向プラス側にずれている。
図２５(d)は、マイクロレンズ４０の中心が第１の焦点検出画素１３ｓの中心に対してＸ軸方向マイナス側にずれ、Ｙ軸方向で一致している。図２５(e）は、マイクロレンズ４０の中心が第１の焦点検出画素１３ｓの中心に対してＸ軸方向およびＹ軸方向で一致している。図２５(f)は、マイクロレンズ４０の中心が第１の焦点検出画素１３ｓの中心に対してＸ軸方向プラス側にずれ、Ｙ軸方向で一致している。
図２５(g)は、マイクロレンズ４０の中心が第１の焦点検出画素１３ｑの中心に対してＸ軸方向マイナス側、およびＹ軸方向マイナス側にずれている。図２５(h)は、マイクロレンズ４０の中心が第１の焦点検出画素１３ｑの中心に対してＸ軸方向で一致しているが、Ｙ軸方向にはマイナス側にずれている。図２５(i)は、マイクロレンズ４０の中心が第１の焦点検出画素１３ｑの中心に対してＸ軸方向プラス側、およびＹ軸方向マイナス側にずれている。
例えば、焦点検出部２１ａは、画素（光電変換部４１）の中心に対するマイクロレンズ４０の中心のずれ量ｇがＹ軸マイナス方向に所定値を超えている場合に、第１の焦点検出画素１３ｑと、第１の焦点検出画素１３ｑと対をなす第１の焦点検出画素１１ｑとを選ぶ。第１の焦点検出画素１３ｑを示す図２５(h)によれば、第１の焦点検出画素１３ｑの反射部４２ＢＱによって、像６００が略上下対称に分割される。この対称性は、上記マイクロレンズ４０の中心が図２５(i)に示すようにＸ軸プラス方向、あるいは図２５(g)に示すようにＸ軸マイナス方向にずれたとしても崩れない。
また、焦点検出部２１ａは、画素（光電変換部４１）の中心に対するマイクロレンズ４０の中心のＹ軸方向のずれ量ｇが所定値を超えない場合は、第１の焦点検出画素１３ｓと、第１の焦点検出画素１３ｓと対をなす第１の焦点検出画素１１ｓとを選ぶ。第１の焦点検出画素１３ｓを示す図２５(e)によれば、第１の焦点検出画素１３ｓの反射部４２ＢＳによって、像６００が略上下対称に分割される。この対称性は、上記マイクロレンズ４０の中心が図２５(f)に示すようにＸ軸プラス方向、あるいは図２５(d)に示すようにＸ軸マイナス方向にずれたとしても崩れない。
さらに、焦点検出部２１ａは、画素（光電変換部４１）の中心に対するマイクロレンズ４０の中心のずれ量ｇがＹ軸プラス方向に所定値を超えている場合に、第１の焦点検出画素１３ｐと、第１の焦点検出画素１３ｐと対をなす第１の焦点検出画素１１ｐとを選ぶ。第１の焦点検出画素１３ｐを示す図２５(b)によれば、第１の焦点検出画素１３ｐの反射部４２ＢＰによって、像６００が略上下対称に分割される。この対称性は、上記マイクロレンズ４０の中心が図２５(c)に示すようにＸ軸プラス方向、あるいは図２５(a)に示すようにＸ軸マイナス方向にずれたとしても崩れない。
図示および説明を省略するが、第１の焦点検出画素１１についても、上述した第１の焦点検出画素１３の場合と同様である。
＜第２の焦点検出画素＞
図２３の例では、３つの第２の焦点検出画素１４ｐ、１４ｓ、１４ｑが、第２の焦点検出画素１４として設けられる。また、３つの第２の焦点検出画素１５ｐ、１５ｓ、１５ｑが、第２の焦点検出画素１５として設けられる。第２の焦点検出画素１４ｐ、１４ｓ、１４ｑは、画素行４０２Ｂに配置される。第２の焦点検出画素１５ｐ、１５ｓ、１５ｑは、画素行４０２Ａに配置される。
一対の第２の焦点検出画素１４ｐ、１５ｐは、列方向（Ｙ軸方向）において複数対、配置される。一対の第２の焦点検出画素１４ｓ、１５ｓは、列方向（Ｙ軸方向）において複数対、配置される。一対の第２の焦点検出画素１４ｑ、１５ｑは、列方向（Ｙ軸方向）において複数対、配置される。第１の焦点検出画素１１、１３の場合と同様に、複数対の第２の焦点検出画素（１４ｐ、１５ｐ）、複数対の第２の焦点検出画素（１４ｓ、１５ｓ）、および複数対の第２の焦点検出画素（１４ｑ、１５ｑ）を、第２の焦点検出画素１４、１５の組と称する。
なお、複数対の第２の焦点検出画素（１４ｐ、１５ｐ）、（１４ｓ、１５ｓ）、または（１４ｑ、１５ｑ）は、対と対との間隔が一定でも、異なっていてもよい。
第２の焦点検出画素１４ｐ、１４ｓ、１４ｑは、それぞれの遮光部４４ＢＰ、４４ＢＳ、４４ＢＱのＹ軸方向の位置および幅（すなわち、ＸＹ平面における面積）が異なる。遮光部４４ＢＰ、４４ＢＳ、４４ＢＱのＸ軸方向の位置および幅および面積の少なくとも一つが異なっていればよい。
また、第２の焦点検出画素１５ｐ、１５ｓ、１５ｑは、それぞれの遮光部４４ＡＰ、４４ＡＳ、４４ＡＱのＹ軸方向の位置および幅（すなわち、ＸＹ平面における面積）が異なる。遮光部４４ＡＰ、４４ＡＳ、４４ＡＱのＸ軸方向の位置および幅および面積の少なくとも一つが異なっていればよい。
本例では、複数対の第２の焦点検出画素（１４ｓ、１５ｓ）を、マイクロレンズ４０の中心と画素（例えば光電変換部４１）の中心とが一致する（ずれがない）場合において瞳分割に用いることとする。また、複数対の第２の焦点検出画素（１４ｐ、１５ｐ）、または複数対の第２の焦点検出画素（１４ｑ、１５ｑ）を、マイクロレンズ４０の中心と画素（例えば光電変換部４１）の中心とが一致しない（ずれが生じた）場合において瞳分割に用いることとする。
図２３の第２の焦点検出画素１４ｑは、マイクロレンズ４０の中心（線ＣＬ）が、光電変換部４１の中心（線ＣＳ）に対してＹ軸方向にマイナスｇずれている場合を例示する。すなわち、オンチップレンズ形成工程での位置合わせ誤差等によりマイクロレンズ４０が光電変換部４１に対してＹ軸方向にマイナスｇずれて形成された場合に、適切に瞳分割を行うことができる第２の焦点検出画素１４ｑを示す。第２の焦点検出画素１４ｑの遮光部４４ＢＱのＹ軸方向の幅は、第２の焦点検出画素１４ｓの遮光部４２ＡＳのＹ軸方向の幅より広く、かつ、後述する第２の焦点検出画素１５ｑの遮光部４４ＡＱよりも広い。第２の焦点検出画素１４ｑの遮光部４４ＢＱの位置は、線ＣＳよりＹ軸マイナス方向へのずらし量ｇの位置（線ＣＬ）より上側（Ｙ軸プラス方向）において光電変換部４１の上面を覆う位置である。これにより、第２の焦点検出画素１４ｑは、マイクロレンズ４０の中心（線ＣＬ）が光電変換部４１の中心（線ＣＳ）に対してＹ軸方向にマイナスｇずれた状態で、瞳分割を適切に行う。
また、図２３に例示したように、画素行４０２Ａには第２の焦点検出画素１４ｑと対になる第２の焦点検出画素１５ｑが存在する。第２の焦点検出画素１５ｑの遮光部４４ＡＱのＹ軸方向の幅は、第２の焦点検出画素１５ｓの遮光部４４ＡＳの幅より狭く、かつ、第２の焦点検出画素１４ｑの遮光部４４ＢＱよりも狭い。遮光部４４ＡＱの幅を、対をなす第２の焦点検出画素１５ｑの遮光部４４ＢＱより狭くするのは、位相差情報を有する焦点検出光束以外の光が光電変換部４１に入射するのを避けるためである。
上記に加えて、図２３の第２の焦点検出画素１５ｑの遮光部４４ＡＱのＹ軸方向の位置は、線ＣＳよりＹ軸マイナス方向へのずらし量ｇの位置より下側（Ｙ軸マイナス方向）において光電変換部４１の上面を覆う位置である。これにより、マイクロレンズ４０の中心と画素の中心とをＸ軸方向にずらす場合と同様に、瞳分割が適切に行われる。
図２３の第２の焦点検出画素１４ｐは、マイクロレンズ４０の中心（線ＣＬ）が、光電変換部４１の中心（線ＣＳ）に対してＹ軸方向にプラスｇずれている場合を例示する。すなわち、オンチップレンズ形成工程での位置合わせ誤差等によりマイクロレンズ４０が光電変換部４１に対してＹ軸方向にプラスｇずれて形成された場合に、適切に瞳分割を行うことができる第２の焦点検出画素１４ｐを示す。図２３に示す通り、第２の焦点検出画素１４ｐの遮光部４４ＢＰのＹ軸方向の幅は、第２の焦点検出画素１４ｓの遮光部４４ＢＳのＹ軸方向の幅より狭く、かつ、後述する第２の焦点検出画素１５ｐの遮光部４４ＡＰの幅より狭い。焦点検出画素１４ｐの遮光部４４ＢＰの位置は、線ＣＳよりＹ軸プラス方向へのずらし量ｇの位置（線ＣＬ）より上側（Ｙ軸プラス方向）において光電変換部４１の上面を覆う位置である。これにより、第２の焦点検出画素１４ｐは、マイクロレンズ４０の中心（線ＣＬ）が光電変換部４１の中心（線ＣＳ）に対してＹ軸方向にプラスｇずれた状態で、瞳分割を適切に行う。
また、図２３に例示したように、画素行４０２Ａには第２の焦点検出画素１４ｐと対になる第２の焦点検出画素１５ｐが存在する。第２の焦点検出画素１５ｐの遮光部４４ＡＰのＹ軸方向の幅は、第２の焦点検出画素１５ｓの遮光部４４ＡＳの幅より広く、かつ、第２の焦点検出画素１４ｐの遮光部４４ＢＰの幅より広い。
上記に加えて、第２の焦点検出画素１５ｐの遮光部４４ＡＰのＹ軸方向の位置は、線ＣＳよりＹ軸プラス方向へのずらし量ｇの位置より下側（Ｙ軸マイナス方向）において光電変換部４１の上面を覆う位置である。これにより、マイクロレンズ４０の中心と画素の中心とをＸ軸方向にずらす場合と同様に、瞳分割が適切に行われる。
以上説明したように、図２３の第２の焦点検出画素１４（１４ｐ、１４ｓおよび１４ｑ）は、遮光部４４ＡＰ、４４ＡＳ、および４４ＡＱのＹ軸方向の幅と位置が異なる。同様に、第２の焦点検出画素１５（１５ｐ、１５ｓおよび１５ｑ）は、遮光部４４ＢＰ、４４ＢＳ、および４４ＢＱのＹ軸方向の幅と位置が異なる。
ボディ制御部２１の焦点検出部２１ａは、図２３の第２の焦点検出画素１４、１５の組の中から、マイクロレンズ４０の中心と、画素（光電変換部４１）の中心とのＹ軸方向のずれの状態に基づいて、複数対の第２の焦点検出画素１４、１５（（１４ｐ、１５ｐ）、または（１４ｓ、１５ｓ）、または（１４ｑ、１５ｑ））を選ぶ。
上述したように、ずれの情報はカメラボディ２のボディ制御部２１に記憶されている。
例えば、焦点検出部２１ａは、ボディ制御部２１に記憶されているずれの情報に基づき、マイクロレンズ４０の中心と画素（例えば光電変換部４１）の中心とのＹ軸方向のずれ量ｇが所定値を超えない場合に、第２の焦点検出画素１４、１５の組から複数対の第２の焦点検出画素（１４ｓ、１５ｓ）を選択する。
また、焦点検出部２１ａは、ボディ制御部２１に記憶されているずれの情報に基づき、マイクロレンズ４０の中心と画素の中心とのＹ軸方向のずれ量ｇが所定値を超えてずれている場合には、ずれの方向により、第２の焦点検出画素１４、１５の組から複数対の第２の焦点検出画素（１４ｑ、１５ｑ）、または複数対の第２の焦点検出画素（１４ｐ、１５ｐ）を選択する。
第２の焦点検出画素１４、１５については、撮像光学系３１の射出瞳６０の像６００と画素（光電変換部４１）との位置関係を説明するための図示および説明を省略するが、第２の焦点検出画素１４、１５の遮光部によって像６００が略上下対称に分割される点、この対称性が、上記マイクロレンズ４０の中心がＸ軸プラス方向、あるいはＸ軸マイナス方向にずれたとしても崩れない点は、図２５を参照して説明した第１の焦点検出画素１１、１３の場合と同様である。
なお、図２３では、複数の第１の焦点検出画素１１、１３の一例としてそれぞれ３つの組の画素を図示したが、必ずしも３つの組でなくてもよく、例えば２つの組や５つの組であってもよい。
同様に、複数の第２の焦点検出画素１４、１５の一例としてそれぞれ３つの組の画素を図示したが、必ずしも３つの組でなくてもよい。
また、本実施の形態の説明において例示した図２１、図２３における瞳分割構造（第１の焦点検出画素１１、１３の場合は反射部４２Ａ、４２Ｂ、第２の焦点検出画素１４、１５の場合は遮光部４４Ｂ、４４Ａ）のずらし量ｇの大きさは、実際の大きさより誇張して図示している。
以上説明した第２の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）撮像素子２２は、マイクロレンズ４０と、撮像光学系３１を通過した光束をマイクロレンズ４０を介して受光する光電変換部４１と、マイクロレンズ４０を介して光電変換部４１を透過した光束の一部を光電変換部４１に反射する反射部４２Ａ、４２Ｂとを有する複数の第１の焦点検出画素１１、１３を備える。そして、複数の第１の焦点検出画素１１、１３は、光電変換部４１に対する反射部４２Ａ、４２Ｂの位置が異なる第１の焦点検出画素１１、１３の組（例えば、複数対の第１の焦点検出画素（１１ｐ、１３ｐ）、複数対の第１の焦点検出画素（１１ｓ、１３ｓ）、および複数対の第１の焦点検出画素（１１ｑ、１３ｑ））を有する。これにより、例えば第１の焦点検出画素１１、１３の組から焦点検出に好適な複数対の第１の焦点検出画素１１、１３を選ぶことが可能な、焦点検出に適した撮像素子２２を得ることができる。
（２）第１の焦点検出画素１１、１３の組は、反射部４２Ａ、４２Ｂが所定の位置に配置された第１の焦点検出画素１１ｓ、１３ｓと、反射部４２Ａ、４２Ｂが所定の位置からＸ軸方向に沿って正負両方向にそれぞれずらして配置された第１の焦点検出画素１１ｐ、１３ｐと、第１の焦点検出画素１１ｑ、１３ｑとをそれぞれ有する。これにより、例えば、画素（光電変換部４１）の中心に対するマイクロレンズ４０の中心がＸ軸方向にずれた場合に、第１の瞳領域６１（図５）を通過した焦点検出光束だけが第１の焦点検出画素１３の反射部４２Ｂで反射して光電変換部４１に再入射し、第２の瞳領域６２（図５）を通過した焦点検出光束だけが第１の焦点検出画素１１の反射部４２Ａで反射して光電変換部４１に再入射するように、焦点検出に好適な第１の焦点検出画素１１、１３を選ぶことが可能な、焦点検出に適した撮像素子２２を得ることができる。
（３）第１の焦点検出画素１１ｓ、１３ｓにおいて、反射部４２ＡＳ、４２ＢＳは、例えばマイクロレンズ４０の中心と画素（例えば光電変換部４１）の中心とが一致する予定中心位置に対応する位置に配置される。これにより、オンチップレンズ形成工程で生じたマイクロレンズ４０の中心と画素（例えば光電変換部４１）の中心とのずれが、Ｘ軸方向の正負いずれの方向に生じても、焦点検出に及ぼす影響を抑えることが可能になる。
（４）第１の焦点検出画素１１ｓ、１３ｓ、第１の焦点検出画素１１ｐ、１３ｐ、第１の焦点検出画素１１ｑ、１３ｑはそれぞれ、撮像光学系３１の射出瞳６０の第１および第２の瞳領域６１、６２を通過した第１および第２の光束のうち、光電変換部４１を透過した第１の光束を反射する反射部４２Ｂを有する第１の焦点検出画素１３と、光電変換部４１を透過した第２の光束を反射する反射部４２Ａを有する第１の焦点検出画素１１とを有する。これにより、対となる第１の焦点検出画素１１ｓ、１３ｓ、対となる第１の焦点検出画素１１ｐ、１３ｐ、対となる第１の焦点検出画素１１ｑ、１３ｑを、それぞれ撮像素子２２に設けることができる。
（５）第１の焦点検出画素１１ｓ、１３ｓ、第１の焦点検出画素１１ｐ、１３ｐ、第１の焦点検出画素１１ｑ、１３ｑはそれぞれ、撮像光学系３１の射出瞳６０を第１および第２の瞳領域６１、６２に分ける位置が異なる。これにより、瞳分割が適切に行われるように、対となる第１の焦点検出画素１１、１３を選ぶことが可能な、焦点検出に適した撮像素子２２を得ることができる。
（６）第１の焦点検出画素１１ｓ、１３ｓ、第１の焦点検出画素１１ｐ、１３ｐ、第１の焦点検出画素１１ｑ、１３ｑはそれぞれ、反射部４２ＡＰ、４２ＡＳ、４２ＡＱの幅と、反射部４２ＢＰ、４２ＢＳ、４２ＢＱの幅と、が等しい。これにより、位相差情報を有する焦点検出光束以外の光が反射し、光電変換部４１に再入射するのを避けることができる。
（７）撮像素子２２の複数の第１の焦点検出画素は、光電変換部４１に対して反射部４２ＡＳ、４２ＢＳが光電変換部４１の中心（線ＣＳ）に対応する第１位置および第２位置にそれぞれ位置する第１の焦点検出画素１１ｓおよび１３ｓが配列された画素行４０１Ｓと、光電変換部４１に対して反射部４２ＡＱ、４２ＢＱが光電変換部４１の中心（線ＣＳ）に対してＸ軸方向にマイナスｇずれている第３位置および第４位置にそれぞれ位置する第１の焦点検出画素１１ｑおよび１３ｑが配列された画素行４０１Ｑと、を少なくとも含む第１の焦点検出画素１１、１３の組を有する。そして、撮像光学系３１の射出瞳６０の第１および第２の瞳領域６１、６２を通過した第１および第２の光束のうち、第１の焦点検出画素１３ｓの反射部４２ＢＳが、光電変換部４１を透過した第１の光束を反射し、第１の焦点検出画素１１ｓの反射部４２ＡＳが、光電変換部４１を透過した第２の光束を反射する。さらに、撮像光学系３１の射出瞳６０の第１および第２の瞳領域６１、６２を通過した第１および第２の光束のうち、第１の焦点検出画素１３ｑの反射部４２ＢＱが、光電変換部４１を透過した第１の光束を反射し、第１の焦点検出画素１１ｑの反射部４２ＡＱが、光電変換部４１を透過した第２の光束を反射する。
これにより、第１の焦点検出画素１１、１３の組から焦点検出に好適な第１の焦点検出画素１１、１３を用いて、適切に焦点検出を行うことができる。
（８）第１の焦点検出画素１１、１３の組は、光電変換部４１に対して反射部４２ＡＰ、４２ＢＰが光電変換部４１の中心（線ＣＳ）に対してＸ軸方向にプラスｇずれている第５位置および第６位置にそれぞれ位置する第１の焦点検出画素１１ｐおよび１３ｐが配列された画素行４０１Ｐを更に含む。そして、撮像光学系３１の射出瞳６０の第１および第２の瞳領域６１、６２を通過した第１および第２の光束のうち、第１の焦点検出画素１３ｐの反射部４２ＢＰが、光電変換部４１を透過した第１の光束を反射し、第１の焦点検出画素１１ｐの反射部４２ＡＰが光電変換部４１を透過した第２の光束を反射する。これにより、第１の焦点検出画素（１１ｐ、１３ｐ）、（１１ｓ、１３ｓ）、（１１ｑ、１３ｑ）のうちから焦点検出に好適な第１の焦点検出画素１１、１３を用いて、適切に焦点検出を行うことができる。
（９）上記画素行４０１Ｑおよび画素行４０１Ｐは、画素行４０１Ｓに対して第１の焦点検出画素１１ｓおよび１３ｓの配列方向（Ｘ軸方向）に交差する方向（Ｙ軸方向）に並んで配置される。これにより、画素行４０１Ｑおよび画素行４０１Ｐが画素行４０１Ｓに対して離れた位置に配置される場合に比べて、第１の焦点検出画素（１１ｐ、１３ｐ）、（１１ｓ、１３ｓ）、（１１ｑ、１３ｑ）の間で誤った焦点検出が起きにくくなり、検出精度を向上させることができる。
（１０）第１の焦点検出画素１１ｓ、１３ｓは、反射部４２ＡＳ、４２ＢＳが光電変換部４１の中心（線ＣＳ）に対応する第１位置および第２位置に配置され、第１の焦点検出画素１１ｑおよび１３ｑは、反射部４２ＡＱ、４２ＢＱが光電変換部４１の中心（線ＣＳ）に対してＸ軸方向（第１の焦点検出画素１１ｓおよび１３ｓの配列方向）にマイナスｇずれている第３位置および第４位置に配置され、第１の焦点検出画素１１ｐおよび１３ｐは、反射部４２ＡＰ、４２ＢＰが光電変換部４１の中心（線ＣＳ）に対してＸ軸方向（第１の焦点検出画素１１ｓおよび１３ｓの配列方向）にプラスｇずれている第５位置および第６位置に配置される。これにより、オンチップレンズ形成工程で生じたマイクロレンズ４０の中心と画素（例えば光電変換部４１）の中心とのずれが、Ｘ軸方向の正負いずれの方向に生じても、焦点検出に及ぼす影響を抑えることが可能になる。
（第２の実施の形態の変形例１）
第２の実施の形態のように、瞳分割構造（第１の焦点検出画素１１、１３の場合は反射部４２Ａ、４２Ｂ、第２の焦点検出画素１４、１５の場合は遮光部４４Ｂ、４４Ａ）の位置をＸ軸方向、Ｙ軸方向にずらした複数の焦点検出画素を設けることは、撮像素子２２のマイクロレンズ４０に入射する光の方向が異なる場合にも有効である。
一般に、撮像素子２２の領域２２ａの中央部には、撮像光学系３１の射出瞳６０を通過した光がほぼ垂直に入射するのに対し、上記領域２２ａの中央部より外側に位置する周辺部（中央部よりも像高が大きい）には、光が斜めに入射する。このため、領域２２ａの中央部に相当するフォーカスエリア１０１−２を除く、フォーカスエリア１０１−１とフォーカスエリア１０１−３〜１０１−１１に対応する位置に設けられる焦点検出画素においては、マイクロレンズ４０に対して光が斜めに入射する。
マイクロレンズ４０に対して光が斜めに入射する場合、マイクロレンズ４０の中心と、その後ろの光電変換部４１の中心とにずれが生じていなくても、瞳分割構造（第１の焦点検出画素１１、１３の場合は反射部４２Ａ、４２Ｂ、第２の焦点検出画素１４、１５の場合は遮光部４４Ｂ、４４Ａ）に対する射出瞳６０の像６００の位置がずれることになるので、瞳分割が適切に行われなくなる場合がある。
そこで、第２の実施の形態の変形例１では、マイクロレンズ４０に対して光が斜めに入射する場合でも、その状態において瞳分割が適切に行われるように、画素の中心に対して瞳分割構造（第１の焦点検出画素１１、１３の場合は反射部４２Ａ、４２Ｂ、第２の焦点検出画素１４、１５の場合は遮光部４４Ｂ、４４Ａ）の位置がＸ軸方向、Ｙ軸方向にずらされている焦点検出画素を選ぶ。具体的には、ボディ制御部２１の焦点検出部２１ａが、光電変換部４１に対する反射部４２Ａ、４２Ｂの位置が異なる第１の焦点検出画素１１、１３の組（例えば、複数対の第１の焦点検出画素（１１ｐ、１３ｐ）、複数対の第１の焦点検出画素（１１ｓ、１３ｓ）、および複数対の第１の焦点検出画素（１１ｑ、１３ｑ））から、像高に応じて第１の焦点検出画素１１、１３を選ぶ。また、焦点検出部２１ａが、光電変換部４１に対する遮光部４４Ａ、４４Ｂの位置が異なる第２の焦点検出画素１４、１５の組（例えば、複数対の第２の焦点検出画素（１４ｐ、１５ｐ）、複数対の第２の焦点検出画素（１４ｓ、１５ｓ）、および複数対の第２の焦点検出画素（１４ｑ、１５ｑ））から、像高に応じて第２の焦点検出画素１４、１５を選ぶ。
なお、図２のフォーカスエリアに対応する位置の像高は、設計情報として既知である。
１．焦点検出画素をＹ軸方向に配置する場合
例えば、図２のフォーカスエリア１０１−８に対応する位置に設けられる第１の焦点検出画素１３では、撮像光学系３１の射出瞳６０の像６００が、撮像素子２２の領域２２ａの中央部から離れる向き（例えばＸＹ平面において左上方向）にずれる。この場合には、図２６(a)に例示するように、第１の焦点検出画素１３ｓに比べて反射部４２ＢＰをＹ軸プラス方向にずらした第１の焦点検出画素１３ｐを用いると、像６００が第１の焦点検出画素１３ｐの中心からずれた状態で、瞳分割を適切に行うことができる。図２６(a)によれば、第１の焦点検出画素１３ｐの反射部４２ＢＰによって、像６００が略上下対称に分割される。
例えば、図２のフォーカスエリア１０１−９に対応する位置に設けられる第１の焦点検出画素１３では、撮像光学系３１の射出瞳６０の像６００が、例えばＸＹ平面において左下方向にずれる。この場合には、図２６(b)に例示するように、第１の焦点検出画素１３ｓに比べて反射部４２ＢＱをＹ軸マイナス方向にずらした第１の焦点検出画素１３ｑを用いると、像６００が第１の焦点検出画素１３ｑの中心からずれた状態で、瞳分割を適切に行うことができる。図２６(b)によれば、第１の焦点検出画素１３ｑの反射部４２ＢＱによって、像６００が略上下対称に分割される。
例えば、図２のフォーカスエリア１０１−１１に対応する位置に設けられる第１の焦点検出画素１３では、撮像光学系３１の射出瞳６０の像６００が、例えばＸＹ平面において右下方向にずれる。この場合には、図２６(c)に例示するように、第１の焦点検出画素１３ｓに比べて反射部４２ＢＱをＹ軸マイナス方向にずらした第１の焦点検出画素１３ｑを用いると、像６００が第１の焦点検出画素１３ｑの中心からずれた状態で、瞳分割を適切に行うことができる。図２６(c)によれば、第１の焦点検出画素１３ｑの反射部４２ＢＱによって、像６００が略上下対称に分割される。
例えば、図２のフォーカスエリア１０１−１０に対応する位置に設けられる第１の焦点検出画素１３では、撮像光学系３１の射出瞳６０の像６００が、例えばＸＹ平面において右上方向にずれる。この場合には、図２６(d)に例示するように、第１の焦点検出画素１３ｓに比べて反射部４２ＢＰをＹ軸プラス方向にずらした第１の焦点検出画素１３ｐを用いると、像６００が第１の焦点検出画素１３ｐの中心からずれた状態で、瞳分割を適切に行うことができる。図２６(d)によれば、第１の焦点検出画素１３ｐの反射部４２ＢＰによって、像６００が略上下対称に分割される。
例えば、図２のフォーカスエリア１０１−１に対応する位置に設けられる第１の焦点検出画素１３では、撮像光学系３１の射出瞳６０の像６００が、例えばＸＹ平面において上方向にずれる。この場合は、図２６(e)に例示するように、第１の焦点検出画素１３ｓに比べて反射部４２ＢＰをＹ軸プラス方向にずらした第１の焦点検出画素１３ｐを用いると、像６００が第１の焦点検出画素１３ｐの中心からずれた状態で、瞳分割を適切に行うことができる。図２６(e)によれば、第１の焦点検出画素１３ｐの反射部４２ＢＰによって、像６００が略上下対称に分割される。
例えば、図２のフォーカスエリア１０１−３に対応する位置に設けられる第１の焦点検出画素１３では、撮像光学系３１の射出瞳６０の像６００が、例えばＸＹ平面において下方向にずれる。この場合は、図２６(f)に例示するように、第１の焦点検出画素１３ｓに比べて反射部４２ＢＱをＹ軸マイナス方向にずらした第１の焦点検出画素１３ｑを用いると、像６００が第１の焦点検出画素１３ｑの中心からずれた状態で、瞳分割を適切に行うことができる。図２６(f)によれば、第１の焦点検出画素１３ｑの反射部４２ＢＱによって、像６００が略上下対称に分割される。
以上の説明では、フォーカスエリア１０１−１、３、８〜１１を例に、焦点検出画素をＹ軸方向、すなわち縦方向に配置する場合の第１の焦点検出画素１３（１３ｐ、１３ｑ）について、図２６を参照して説明した。図示および説明を省略するものの、第１の焦点検出画素１１（１１ｐ、１１ｑ）についても同様である。
また、図示および説明を省略するものの、Ｙ軸方向に配置する場合の第２の焦点検出画素１４（１４ｐ、１４ｑ）、１５（１５ｐ、１５ｑ）についても、第１の焦点検出画素１３（１３ｐ、１３ｑ）、第１の焦点検出画素１１（１１ｐ、１１ｑ）の場合と同様である。
２．焦点検出画素をＸ軸方向に配置する場合
例えば、図２のフォーカスエリア１０１−４に対応する位置に設けられる第１の焦点検出画素１１では、撮像光学系３１の射出瞳６０の像６００が、撮像素子２２の領域２２ａの中央部から離れる向き（例えばＸＹ平面において左方向）にずれる。この場合は、図２７(a)に例示するように、第１の焦点検出画素１１ｓに比べて反射部４２ＡＱをＸ軸マイナス方向にずらした第１の焦点検出画素１１ｑを用いると、像６００が第１の焦点検出画素１１ｑの中心からずれた状態で、瞳分割を適切に行うことができる。図２７(a)によれば、第１の焦点検出画素１１ｑの反射部４２ＡＱによって、像６００が略左右対称に分割される。
例えば、図２のフォーカスエリア１０１−７に対応する位置に設けられる第１の焦点検出画素１１では、撮像光学系３１の射出瞳６０の像６００が、例えばＸＹ平面において右方向にずれる。この場合は、図２７(b)に例示するように、第１の焦点検出画素１１ｓに比べて反射部４２ＡＰをＸ軸プラス方向にずらした第１の焦点検出画素１１ｐを用いると、像６００が第１の焦点検出画素１１ｐの中心からずれた状態で、瞳分割を適切に行うことができる。図２７(b)によれば、第１の焦点検出画素１１ｐの反射部４２ＡＰによって、像６００が略左右対称に分割される。
例えば、図２のフォーカスエリア１０１−８に対応する位置に設けられる第１の焦点検出画素１１では、撮像光学系３１の射出瞳６０の像６００が、例えばＸＹ平面において左上方向にずれる。この場合には、図２７(c)に例示するように、第１の焦点検出画素１１ｓに比べて反射部４２ＡＱをＸ軸マイナス方向にずらした第１の焦点検出画素１１ｑを用いると、像６００が第１の焦点検出画素１１ｑの中心からずれた状態で、瞳分割を適切に行うことができる。図２７(c)によれば、第１の焦点検出画素１１ｑの反射部４２ＡＱによって、像６００が略左右対称に分割される。
例えば、図２のフォーカスエリア１０１−９に対応する位置に設けられる第１の焦点検出画素１１では、撮像光学系３１の射出瞳６０の像６００が、例えばＸＹ平面において左下方向にずれる。この場合にも、図２７(d)に例示するように、第１の焦点検出画素１１ｓに比べて反射部４２ＡＱをＸ軸マイナス方向にずらした第１の焦点検出画素１１ｑを用いると、像６００が第１の焦点検出画素１１ｑの中心からずれた状態で、瞳分割を適切に行うことができる。図２７(d)によれば、第１の焦点検出画素１１ｑの反射部４２ＡＱによって、像６００が略左右対称に分割される。
例えば、図２のフォーカスエリア１０１−１０に対応する位置に設けられる第１の焦点検出画素１１では、撮像光学系３１の射出瞳６０の像６００が、例えばＸＹ平面において右上方向にずれる。この場合にも、図２７(e)に例示するように、第１の焦点検出画素１１ｓに比べて反射部４２ＡＰをＸ軸プラス方向にずらした第１の焦点検出画素１１ｐを用いると、像６００が第１の焦点検出画素１１ｐの中心からずれた状態で、瞳分割を適切に行うことができる。図２７(e)によれば、第１の焦点検出画素１１ｐの反射部４２ＡＰによって、像６００が略左右対称に分割される。
例えば、図２のフォーカスエリア１０１−１１に対応する位置に設けられる第１の焦点検出画素１１では、撮像光学系３１の射出瞳６０の像６００が、例えばＸＹ平面において右下方向にずれる。この場合にも、図２７(f)に例示するように、第１の焦点検出画素１１ｓに比べて反射部４２ＡＰをＸ軸プラス方向にずらした第１の焦点検出画素１１ｐを用いると、像６００が第１の焦点検出画素１１ｐの中心からずれた状態で、瞳分割を適切に行うことができる。図２７(f)によれば、第１の焦点検出画素１１ｐの反射部４２ＡＰによって、像６００が略左右対称に分割される。
以上の説明では、フォーカスエリア１０１−４、７、８〜１１を例に、焦点検出画素をＸ軸方向、すなわち横方向に配置する場合の第１の焦点検出画素１１（１１ｐ、１１ｑ）について、図２７を参照して説明した。図示および説明を省略するものの、第１の焦点検出画素１３（１３ｐ、１３ｑ）についても同様である。
また、図示および説明を省略するものの、Ｘ軸方向に配置する第２の焦点検出画素１４（１４ｐ、１４ｑ）、１５（１５ｐ、１５ｑ）についても、第１の焦点検出画素１１（１１ｐ、１１ｑ）、第１の焦点検出画素１３（１３ｐ、１３ｑ）の場合と同様である。
以上説明した第２の実施の形態の変形例１によれば、マイクロレンズ４０に対して光が斜めに入射する場合でも、その状態において瞳分割が適切に行われるように、画素の中心に対して瞳分割構造（第１の焦点検出画素１１、１３の場合は反射部４２Ａ、４２Ｂ、第２の焦点検出画素１４、１５の場合は遮光部４４Ｂ、４４Ａ）の位置がＸ軸方向、Ｙ軸方向にずらされている焦点検出画素を選ぶことが可能になる。
すなわち、ずらし量ｇの有無や、ずらし方向が異なる焦点検出画素の組のうち、焦点検出に好適な焦点検出画素を用いることが可能な、焦点検出に適した撮像素子２２を得ることができる。
（第２の実施の形態の変形例２）
上述したように、フォーカスエリア１０１−１、およびフォーカスエリア１０１−３〜１０１−１１に対応する位置に設けられる焦点検出画素では、像高が大きいほど、マイクロレンズ４０に対して斜めに光が入射する。そこで、画素の中心に対してＸ軸方向、Ｙ軸方向にずらす瞳分割構造（第１の焦点検出画素１１、１３の場合は反射部４２Ａ、４２Ｂ、第２の焦点検出画素１４、１５の場合は遮光部４４Ｂ、４４Ａ）のずらし量ｇを、像高が高いほど大きくし、像高が低いほど小さくするように、必要に応じて増減してもよい。
１．撮像素子２２の領域２２ａの中央部に配置する場合
領域２２ａの中央部は像高の高さが低い。このため、撮像素子２２の領域２２ａの中央部に位置するフォーカスエリア１０１−２に対応する位置については、ずらし量ｇに対するスケーリングを必要としない。したがって、フォーカスエリア１０１−２に対応する位置に設ける第１の焦点検出画素１１、１３は、第２の実施の形態と同様に、例えば図２１の第１の焦点検出画素１１ｓ、１３ｓの位置を基準位置として、基準位置に対してＸ軸マイナス方向、Ｘ軸プラス方向にそれぞれ瞳分割構造（反射部４２Ａ、４２Ｂ）の位置をずらした複数の第１の焦点検出画素を設けておく。
また、フォーカスエリア１０１−２に対応する位置に設ける第２の焦点検出画素１４、１５も、第２の実施の形態と同様に、例えば図２１の第２の焦点検出画素１４ｓ、１５ｓの位置を基準位置として、基準位置に対してＸ軸マイナス方向、Ｘ軸プラス方向にそれぞれ瞳分割構造（遮光部４４Ｂ、４４Ａ）の位置をずらした複数の第２の焦点検出画素を設けておく。
２．撮像素子２２の領域２２ａの中央部より外側に位置する周辺部（中央部よりも像高が大きい）に配置する場合
（２−１）焦点検出画素をＸ軸方向に配置する場合
領域２２ａの周辺部は、中央部から遠いほど像高の高さが高い。焦点検出画素をＸ軸方向に配置する場合は、像高のＸ軸成分が高いほど、マイクロレンズ４０に対して斜めに光が入射する影響を受けやすくなる。しかしながら、図２のフォーカスエリア１０１−１、１０１−３に対応する位置は、領域２２ａの中央部と比べて像高のＸ軸成分は変わらない。このため、フォーカスエリア１０１−１、１０１−３に対応する位置について、Ｘ軸方向のずらし量ｇに対するスケーリングを必要としない。
また、焦点検出画素をＸ軸方向に配置する場合は、像高のＹ軸成分が高くなっても、マイクロレンズ４０に対して斜めに光が入射する影響を受けにくく、図２４(b)、図２４(h)に例示したように瞳分割を適切に行うことができる。このため、フォーカスエリア１０１−１、１０１−３に対応する位置について、Ｙ軸方向のずらし量ｇに対するスケーリングも必要でない。
したがって、フォーカスエリア１０１−１、１０１−３に対応する位置に設ける第１の焦点検出画素１１、１３は、第２の実施の形態と同様に、例えば図２１の第１の焦点検出画素１１ｓ、１３ｓの位置を基準位置として、基準位置に対してＸ軸マイナス方向、Ｘ軸プラス方向にそれぞれ瞳分割構造（反射部４２Ａ、４２Ｂ）の位置をずらした複数の第１の焦点検出画素を設けておく。
同様に、フォーカスエリア１０１−１、１０１−３に対応する位置に設ける第２の焦点検出画素１４、１５は、第２の実施の形態と同様に、例えば図２１の第２の焦点検出画素１４ｓ、１５ｓの位置を基準位置として、基準位置に対してＸ軸マイナス方向、Ｘ軸プラス方向にそれぞれ瞳分割構造（遮光部４４Ｂ、４４Ａ）の位置をずらした複数の第２の焦点検出画素を設けておく。
（２−２）焦点検出画素をＹ軸方向に配置する場合
領域２２ａの周辺部は、中央部から遠いほど像高の高さが高い。焦点検出画素をＹ軸方向に配置する場合は、像高のＹ軸成分が高いほど、マイクロレンズ４０に対して斜めに光が入射する影響を受けやすくなる。そこで、図２のフォーカスエリア１０１−８、１０１−１０に対応する位置は、領域２２ａの中央部と比べて像高のＹ軸成分が高いので、フォーカスエリア１０１−８、１０１−１０に対応する位置について、Ｙ軸方向のずらし量ｇに対するスケーリングを行う。
一方、焦点検出画素をＹ軸方向に配置する場合は、像高のＸ軸成分が高くなっても、マイクロレンズ４０に対して斜めに光が入射する影響を受けにくく、図２５(a)、図２５(c)に例示したように瞳分割を適切に行うことができる。このため、フォーカスエリア１０１−８、１０１−１０に対応する位置について、Ｘ軸方向のずらし量ｇに対するスケーリングを必要としない。
したがって、フォーカスエリア１０１−８、１０１−１０に対応する位置に設ける第１の焦点検出画素１１、１３は、任意のずらし量のある瞳分割構造（反射部４２Ａ、４２Ｂ）の位置を基準位置として、基準位置に対してＹ軸マイナス方向、Ｙ軸プラス方向にそれぞれ瞳分割構造（反射部４２Ａ、４２Ｂ）の位置をずらした複数の第１の焦点検出画素を設けておく。
同様に、フォーカスエリア１０１−８、１０１−１０に対応する位置に設ける第２の焦点検出画素１４、１５は、任意のずらし量のある瞳分割構造（遮光部４４Ｂ、４４Ａ）の位置を基準位置として、基準位置に対してＹ軸マイナス方向、Ｙ軸プラス方向にそれぞれ瞳分割構造（遮光部４４Ｂ、４４Ａ）の位置をずらした複数の第２の焦点検出画素を設けておく。
図２のフォーカスエリア１０１−９、１０１−１１に対応する位置は、領域２２ａの中央部と比べて像高のＹ軸成分は高いので、フォーカスエリア１０１−９、１０１−１１に対応する位置について、Ｙ軸方向のずらし量ｇに対するスケーリングを行う。
上述したように、焦点検出画素をＹ軸方向に配置する場合は、像高のＸ軸成分が高くなっても、マイクロレンズ４０に対して斜めに光が入射する影響を受けにくく、図２５(g)、図２５(i)に例示したように瞳分割を適切に行うことができる。このため、フォーカスエリア１０１−９、１０１−１１に対応する位置について、Ｘ軸方向のずらし量ｇに対するスケーリングを必要としない。
したがって、フォーカスエリア１０１−９、１０１−１１に対応する位置に設ける第１の焦点検出画素１１、１３は、任意のずらし量のある瞳分割構造（反射部４２Ａ、４２Ｂ）の位置を基準位置として、基準位置に対してＹ軸マイナス方向、Ｙ軸プラス方向にそれぞれ瞳分割構造（反射部４２Ａ、４２Ｂ）の位置をずらした複数の第１の焦点検出画素を設けておく。
同様に、フォーカスエリア１０１−９、１０１−１１に対応する位置に設ける第２の焦点検出画素１４、１５は、任意のずらし量のある瞳分割構造（遮光部４４Ｂ、４４Ａ）の位置を基準位置として、基準位置に対してＹ軸マイナス方向、Ｙ軸プラス方向にそれぞれ瞳分割構造（遮光部４４Ｂ、４４Ａ）の位置をずらした複数の第２の焦点検出画素を設けておく。
図２のフォーカスエリア１０１−４〜１０１−７に対応する位置は、領域２２ａの中央部と比べて像高のＹ軸成分は変わらない。このため、フォーカスエリア１０１−４〜１０１−７に対応する位置について、Ｙ軸方向のずらし量ｇに対するスケーリングを必要としない。
また、焦点検出画素をＹ軸方向に配置する場合は、像高のＸ軸成分が高くなっても、マイクロレンズ４０に対して斜めに光が入射する影響を受けにくく、図２５(d)、図２５(f)に例示したように瞳分割を適切に行うことができる。このため、フォーカスエリア１０１−４〜１０１−７に対応する位置について、Ｘ軸方向のずらし量ｇに対するスケーリングも必要でない。
したがって、フォーカスエリア１０１−４〜１０１−７に対応する位置に設ける第１の焦点検出画素１１、１３は、第２の実施の形態と同様に、例えば図２３の第１の焦点検出画素１１ｓ、１３ｓの位置を基準位置として、基準位置に対してＹ軸マイナス方向、Ｙ軸プラス方向にそれぞれ瞳分割構造（反射部４２Ａ、４２Ｂ）の位置をずらした複数の第１の焦点検出画素を設けておく。
同様に、フォーカスエリア１０１−４〜１０１−７に対応する位置に設ける第２の焦点検出画素１４、１５は、第２の実施の形態と同様に、例えば図２３の第２の焦点検出画素１４ｓ、１５ｓの位置を基準位置として、基準位置に対してＹ軸マイナス方向、Ｙ軸プラス方向にそれぞれ瞳分割構造（遮光部４４Ｂ、４４Ａ）の位置をずらした複数の第２の焦点検出画素を設けておく。
以上説明した第２の実施の形態の変形例２によれば、以下の作用効果を得ることができる。
（１）撮像素子２２は、撮像光学系３１を通過した光束が入射する撮像領域の中央より像高が大きな領域（フォーカスエリアに対応する位置）に、第１の焦点検出画素１１ｓ、１３ｓ、第１の焦点検出画素１１ｐ、１３ｐ、第１の焦点検出画素１１ｑ、１３ｑが配置され、かつ、撮像光学系３１の射出瞳６０の第１および第２の瞳領域６１、６２がＸ軸方向に並ぶ場合、像高のＸ軸方向成分の大きさにより、第１の焦点検出画素１１ｓ、１３ｓの反射部４２ＡＳ、４２ＢＳの上記所定の位置を異ならせる。これにより、マイクロレンズ４０に対して光が斜めに入射する場合でも、その状態において瞳分割が適切に行われるように、画素（例えば光電変換部４１）の中心に対して瞳分割構造（反射部４２Ａ、４２Ｂ）の位置がＸ軸方向にずらされている第１の焦点検出画素１１、１３を選ぶことが可能な、焦点検出に適した撮像素子２２を得ることができる。
（２）撮像光学系３１を通過した光束が入射する撮像領域の中央より像高が大きな領域（フォーカスエリアに対応する位置）に、第１の焦点検出画素１１ｓ、１３ｓ、第１の焦点検出画素１１ｐ、１３ｐ、第１の焦点検出画素１１ｑ、１３ｑが配置され、かつ、撮像光学系３１の射出瞳６０の第１および第２の瞳領域６１、６２がＹ軸方向に並ぶ場合、像高のＹ軸方向成分の大きさにより、第１の焦点検出画素１１ｓ、１３ｓ、の反射部４２ＡＳ、４２ＢＳの上記所定の位置を異ならせる。これにより、Ｙ軸方向についてもＸ軸方向の場合と同様に、画素の中心に対して瞳分割構造（反射部４２Ａ、４２Ｂ）の位置がＹ軸方向にずらされた第１の焦点検出画素１１、１３を選ぶことが可能な、焦点検出に適した撮像素子２２を得ることができる。
（３）カメラ１の焦点検出装置は、撮像素子２２と、マイクロレンズ４０と光電変換部４１との位置ずれの情報に基づき、複数の第１の焦点検出画素１１ｓと１３ｓ、第１の焦点検出画素１１ｐと１３ｐ、第１の焦点検出画素１１ｑ、と１３ｑの組からいずれかの組の焦点検出画素を選択する画像生成部２１ｂと、画像生成部２１ｂにより選択した焦点検出画素の焦点検出信号に基づき撮像光学系３１の焦点検出を行う画像生成部２１と、を備える。これにより、瞳分割が適切に行われる第１の焦点検出画素１１、１３からの焦点検出の信号に基づき、適切に焦点検出を行うことができる。
（４）カメラ１の焦点検出装置の画像生成部２１ｂは、像高に基づき、上記選択を行うようにしたので、マイクロレンズ４０に対して光が斜めに入射する角度が像高によって異なる場合でも、その状態において瞳分割が適切に行われるように、画素の中心に対して瞳分割構造（反射部４２Ａ、４２Ｂ）の位置がＸ軸方向、Ｙ軸方向にずらされている第１の焦点検出画素１１、１３を選ぶことが可能になる。よって、適切に焦点検出を行うことができる。
（第２の実施の形態の変形例３）
第２の実施の形態のように、瞳分割構造（第１の焦点検出画素１１、１３の場合は反射部４２Ａ、４２Ｂ、第２の焦点検出画素１４、１５の場合は遮光部４４Ｂ、４４Ａ）の位置をＸ軸方向、Ｙ軸方向にずらした複数の焦点検出画素を設けることは、異なる種類の交換レンズ３を用いる場合にも好適である。
例えば、交換レンズ３として広角レンズを用いる場合、広角レンズは標準レンズの場合に比べて撮像素子２２から見て射出瞳６０の位置が近い。第２の実施の形態の変形例１で述べたように、撮像素子２２の領域２２ａの中央部より外側に位置する周辺部（中央部よりも像高が大きい）には、撮像光学系３１の射出瞳６０を通過した光が斜めに入射する。射出瞳６０の位置が近い広角レンズでは、標準レンズの場合に比べて、より顕著となる。
上記の理由により、撮像素子２２の領域２２ａの周辺部では、マイクロレンズ４０の中心と、その後ろの光電変換部４１の中心とにずれが生じていなくても、瞳分割構造（第１の焦点検出画素１１、１３の場合は反射部４２Ａ、４２Ｂ、第２の焦点検出画素１４、１５の場合は遮光部４４Ｂ、４４Ａ）に対する射出瞳６０の像６００の位置が、撮像光学系３１の射出瞳６０の位置が近いか遠いかによって異なることになるので、瞳分割が適切に行われなくなる場合がある。
そこで、第２の実施の形態の変形例３では、マイクロレンズ４０に対して光が斜めに入射する場合でも、その状態において瞳分割が適切に行われるように、画素の中心に対して瞳分割構造（第１の焦点検出画素１１、１３の場合は反射部４２Ａ、４２Ｂ、第２の焦点検出画素１４、１５の場合は遮光部４４Ｂ、４４Ａ）の位置がＸ軸方向、Ｙ軸方向にずらされている焦点検出画素を選ぶ。
具体的には、ボディ制御部２１の焦点検出部２１ａが、例えば図２１、図２３のような第１の焦点検出画素１１、１３の組（例えば、複数対の第１の焦点検出画素（１１ｐ、１３ｐ）、複数対の第１の焦点検出画素（１１ｓ、１３ｓ）、および複数対の第１の焦点検出画素（１１ｑ、１３ｑ））から、撮像光学系３１の射出瞳６０の位置に関する情報に基づき、第１の焦点検出画素１１、１３を選ぶ。また、図２１、図２３のような第２の焦点検出画素１４、１５の組（例えば、複数対の第２の焦点検出画素（１４ｐ、１５ｐ）、複数対の第２の焦点検出画素（１４ｓ、１５ｓ）、および複数対の第１の焦点検出画素（１４ｑ、１５ｑ））から、撮像光学系３１の射出瞳６０の位置に関する情報に基づき、第２の焦点検出画素１４、１５を選ぶ。
射出瞳６０の位置に関する情報は、上述したように交換レンズ３のレンズメモリ３３に記録されている。ボディ制御部２１の焦点検出部２１ａは、交換レンズ３から送信された射出瞳６０の位置に関する情報を用いて、上述した第１の焦点検出画素１１、１３、および第２の焦点検出画素１４、１５を選ぶ。
以上説明した第２の実施の形態の変形例３によれば、以下の作用効果を得ることができる。すなわち、カメラ１の焦点検出装置の画像生成部２１ｂは、撮像素子２２に対する撮像光学系３１の射出瞳６０の位置に基づき、複数の第１の焦点検出画素１１、１３の組（例えば、複数対の第１の焦点検出画素（１１ｐ、１３ｐ）、複数対の第１の焦点検出画素（１１ｓ、１３ｓ）、および複数対の第１の焦点検出画素（１１ｑ、１３ｑ））から光電変換部４１と反射部４２Ａ、４２Ｂとが所定の位置関係にある第１の焦点検出画素１１、１３を選択するようにした。これにより、マイクロレンズ４０に対して光が斜めに入射する角度が射出瞳６０の位置によって異なる場合でも、その状態において瞳分割が適切に行われるように、画素の中心に対して瞳分割構造（反射部４２Ａ、４２Ｂ）の位置がＸ軸方向、Ｙ軸方向にずらされている第１の焦点検出画素１１、１３を選ぶことが可能になる。よって、適切に焦点検出を行うことができる。
（第２の実施の形態の変形例４）
第１の焦点検出画素１１ｐ、１１ｓ、１１ｑ（１３ｐ、１３ｓ、１３ｑ）がそれぞれ有する反射部４２ＡＰと４２ＢＰ、反射部４２ＡＳと４２ＢＳ、反射部４２ＡＱと４２ＢＱとについて、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向の幅（すなわち、ＸＹ平面における面積）を、以下のように定めてもよい。
＜Ｘ軸方向にずらす場合＞
例えば、第１の焦点検出画素１３ｑの反射部４２ＢＱの場合を説明する。第２の実施の形態の変形例４において、図２１とは異なり、第１の焦点検出画素１３ｑの反射部４２ＢＱのＸ軸方向の幅を、対となる第１の焦点検出画素１１ｑの反射部４２ＡＱの幅より広くする。反射部４２ＢＱの位置は、線ＣＳよりＸ軸マイナス方向へのずらし量ｇの位置より右側（Ｘ軸プラス方向）において光電変換部４１の下面を覆う位置である。
反射部４２ＢＱの幅（すなわち、ＸＹ平面における面積）を、対をなす第１の焦点検出画素１１ｑの反射部４２ＡＱの幅より広くするのは、線ＣＳよりＸ軸マイナス方向へのずらし量ｇの位置より右側（Ｘ軸プラス方向）において光電変換部４１を透過した光を光電変換部４１に再入射するためである。
同様に、第１の焦点検出画素１１ｐの反射部４２ＡＰの場合を説明する。第２の実施の形態の変形例４において、図２１とは異なり、第１の焦点検出画素１１ｐの反射部４２ＡＰのＸ軸方向の幅を、対となる第１の焦点検出画素１３ｐの反射部４２ＢＰの幅より広くする。反射部４２ＡＰの位置は、線ＣＳよりＸ軸プラス方向へのずらし量ｇの位置より左側（Ｘ軸マイナス方向）において光電変換部４１の下面を覆う位置である。
反射部４２ＡＰの幅（すなわち、ＸＹ平面における面積）を、対をなす第１の焦点検出画素１３ｐの反射部４２ＢＰの幅より広くするのは、線ＣＳよりＸ軸プラス方向へのずらし量ｇの位置より左側（Ｘ軸マイナス方向）において光電変換部４１を透過した光を光電変換部４１に再入射するためである。
＜Ｙ軸方向にずらす場合＞
例えば、第１の焦点検出画素１３ｑの反射部４２ＢＱの場合を説明する。第２の実施の形態の変形例４において、図２３とは異なり、第１の焦点検出画素１３ｑの反射部４２ＢＱのＹ軸方向の幅を、対となる第１の焦点検出画素１１ｑの反射部４２ＡＱの幅より広くする。反射部４２ＢＱの位置は、線ＣＳよりＹ軸マイナス方向へのずらし量ｇの位置より上側（Ｙ軸プラス方向）において光電変換部４１の下面を覆う位置である。
反射部４２ＢＱの幅（すなわち、ＸＹ平面における面積）を、対をなす第１の焦点検出画素１１ｑの反射部４２ＡＱの幅より広くするのは、線ＣＳよりＹ軸マイナス方向へのずらし量ｇの位置より上側（Ｙ軸プラス方向）において光電変換部４１を透過した光を光電変換部４１に再入射するためである。
同様に、第１の焦点検出画素１１ｐの反射部４２ＡＰの場合を説明する。第２の実施の形態の変形例４において、図２３とは異なり、第１の焦点検出画素１１ｐの反射部４２ＡＰのＹ軸方向の幅を、対となる第１の焦点検出画素１３ｐの反射部４２ＢＰの幅より広くする。反射部４２ＡＰの位置は、線ＣＳよりＹ軸プラス方向へのずらし量ｇの位置より下側（Ｙ軸マイナス方向）において光電変換部４１の下面を覆う位置である。
反射部４２ＡＰの幅（すなわち、ＸＹ平面における面積）を、対をなす第１の焦点検出画素１３ｐの反射部４２ＢＰの幅より広くするのは、線ＣＳよりＹ軸プラス方向へのずらし量ｇの位置より下側（Ｙ軸マイナス方向）において光電変換部４１を透過した光を光電変換部４１に再入射するためである。
以上の説明では、撮像素子２２において、反射タイプの瞳分割構造を有する第１の焦点検出画素１１（１３）を撮像画素１２のＲ画素に置換して配置し、遮光タイプの瞳分割構造を有する第２の焦点検出画素１４（１５）を撮像画素１２のＢ画素に置換して配置する例や、反射タイプの瞳分割構造を有する第１の焦点検出画素１１（１３）を撮像画素１２のＧ画素に置換して配置し、遮光タイプの瞳分割構造を有する第２の焦点検出画素１４（１５）を撮像画素１２のＢ画素に置換して配置する例などを説明した。第１の焦点検出画素１１（１３）、および、第２の焦点検出画素１４（１５）を、撮像画素１２におけるＲ，Ｇ，Ｂのうちどの色の画素に置換して配置するかについては、適宜変更して構わない。
例えば、反射タイプの瞳分割構造を有する第１の焦点検出画素１１（１３）を撮像画素１２のＲ画素に置換して配置し、遮光タイプの瞳分割構造を有する第２の焦点検出画素１４（１５）を撮像画素１２のＢ画素とＧ画素の両方に置換して配置してもよい。また、反射タイプの瞳分割構造を有する第１の焦点検出画素１１（１３）を撮像画素１２のＲ画素とＧ画素の両方に置換して配置し、遮光タイプの瞳分割構造を有する第２の焦点検出画素１４（１５）を撮像画素１２のＢ画素に置換して配置してもよく、例示した以外の配置でもよい。
また、以上の説明では、撮像素子２２において、撮像画素１２とともに、反射タイプの瞳分割構造を有する第１の焦点検出画素１１（１３）と、遮光タイプの瞳分割構造を有する第２の焦点検出画素１４（１５）とを備える場合を例示した。この代わりに、撮像素子２２に第２の焦点検出画素１４（１５）を含めずに、撮像画素１２と、反射タイプの瞳分割構造を有する第１の焦点検出画素１１（１３）とを備える撮像素子２２として構成してもよい。この場合において、第１の焦点検出画素１１（１３）を、撮像画素１２におけるＲ，Ｇ，Ｂのうちどの色の画素に置換して配置するかについては、適宜変更して構わない。
例えば、反射タイプの瞳分割構造を有する第１の焦点検出画素１１（１３）を撮像画素１２のＲ画素とＧ画素に置換して配置し、Ｂ画素については位相差検出に用いない構成にしてもよい。この場合、Ｂ画素は撮像画素１２で構成される。また、反射タイプの瞳分割構造を有する第１の焦点検出画素１１（１３）を撮像画素１２のＲ画素に置換して配置し、Ｂ画素とＧ画素については位相差検出に用いない構成にしてもよい。この場合、Ｂ画素とＧ画素とは撮像画素１２で構成される。さらにまた、反射タイプの瞳分割構造を有する第１の焦点検出画素１１（１３）を撮像画素１２のＧ画素に置換して配置し、Ｂ画素とＲ画素については位相差検出に用いない構成にしてもよい。この場合、Ｂ画素とＲ画素とは撮像画素１２で構成される。なお、例示した以外の配置でもよい。
上述した第２の実施形態および第２の実施の形態の変形例には、次のような撮像素子、焦点検出装置を含む。
（１）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、上記光電変換部４１を透過した光を上記光電変換部４１へ反射する反射部４２Ａ（４２Ｂ）と、上記光電変換部４１で生成された電荷を出力する出力部１０６と、を有する複数の画素１１ｐ、１１ｓ、１１ｑ（１３ｐ、１３ｓ、１３ｑ）を備え、上記複数の画素１１ｐ、１１ｓ、１１ｑ（１３ｐ、１３ｓ、１３ｑ）がそれぞれ有する反射部４２ＡＰ、４２ＡＳ、４２ＡＱ（４２ＢＰ、４２ＢＳ、４２ＢＱ）の位置は異なる撮像素子。
（２）（１）のような撮像素子において、上記複数の画素１１ｐ、１１ｓ、１１ｑ（１３ｐ、１３ｓ、１３ｑ）がそれぞれ有する反射部４２ＡＰ、４２ＡＳ、４２ＡＱ（４２ＢＰ、４２ＢＳ、４２ＢＱ）は、上記光電変換部４１に対する位置が異なる。
（３）（２）のような撮像素子において、上記複数の画素１１ｐ、１１ｓ、１１ｑ（１３ｐ、１３ｓ、１３ｑ）がそれぞれ有する反射部４２ＡＰ、４２ＡＳ、４２ＡＱ（４２ＢＰ、４２ＢＳ、４２ＢＱ）は、光が入射する方向と交差する面（例えばＸＹ平面）において上記光電変換部４１に対する位置が異なる。
（４）（２）または（３）のような撮像素子において、上記複数の画素１１ｐ、１１ｓ、１１ｑ（１３ｐ、１３ｓ、１３ｑ）がそれぞれ有する反射部４２ＡＰ、４２ＡＳ、４２ＡＱ（４２ＢＰ、４２ＢＳ、４２ＢＱ）の上記光電変換部４１に対する位置は、撮像素子上の位置（例えば撮像面の中央からの距離（像高））によって異なる。
（５）（１）のような撮像素子において、上記複数の画素１１ｐ、１１ｓ、１１ｑ（１３ｐ、１３ｓ、１３ｑ）はそれぞれマイクロレンズ４０を有し、上記複数の画素１１ｐ、１１ｓ、１１ｑ（１３ｐ、１３ｓ、１３ｑ）がそれぞれ有する反射部４２ＡＰ、４２ＡＳ、４２ＡＱ（４２ＢＰ、４２ＢＳ、４２ＢＱ）は、上記マイクロレンズ４０の光軸（線ＣＬ）に対する位置が異なる。
（６）（５）のような撮像素子において、上記複数の画素がそれぞれ有する反射部は、上記マイクロレンズの光軸に対して斜めに入射した光を上記光電変換部へ反射する位置に設けられる。
（７）（５）または（６）のような撮像素子において、上記複数の画素１１ｐ、１１ｓ、１１ｑ（１３ｐ、１３ｓ、１３ｑ）がそれぞれ有する反射部４２ＡＰ、４２ＡＳ、４２ＡＱ（４２ＢＰ、４２ＢＳ、４２ＢＱ）は、光が入射する方向と交差する面（例えばＸＹ平面）において上記マイクロレンズ４０の光軸（線ＣＬ）に対する位置が異なる。
（８）（５）から（７）までのような撮像素子において、上記複数の画素１１ｐ、１１ｓ、１１ｑ（１３ｐ、１３ｓ、１３ｑ）がそれぞれ有する反射部４２ＡＰ、４２ＡＳ、４２ＡＱ（４２ＢＰ、４２ＢＳ、４２ＢＱ）の上記マイクロレンズ４０の光軸（線ＣＬ）に対する位置は、上記撮像素子上の位置（例えば撮像面の中央からの距離（像高））によって異なる。
（９）（１）のような撮像素子において、上記複数の画素１１ｐ、１１ｓ、１１ｑ（１３ｐ、１３ｓ、１３ｑ）はそれぞれマイクロレンズ４０を有し、上記複数の画素１１ｐ、１１ｓ、１１ｑ（１３ｐ、１３ｓ、１３ｑ）がそれぞれ有する反射部４２ＡＰ、４２ＡＳ、４２ＡＱ（４２ＢＰ、４２ＢＳ、４２ＢＱ）は、上記マイクロレンズ４０の光軸（線ＣＬ）からの距離が互いに異なる。
（１０）（９）のような撮像素子において、上記複数の画素１１ｐ、１１ｓ、１１ｑ（１３ｐ、１３ｓ、１３ｑ）がそれぞれ有する反射部４２ＡＰ、４２ＡＳ、４２ＡＱ（４２ＢＰ、４２ＢＳ、４２ＢＱ）は、光が入射する方向と交差する面（例えばＸＹ平面）において上記マイクロレンズ４０の光軸（線ＣＬ）からの距離が異なる。
（１１）（９）または（１０）のような撮像素子において、上記複数の画素１１ｐ、１１ｓ、１１ｑ（１３ｐ、１３ｓ、１３ｑ）がそれぞれ有する反射部４２ＡＰ、４２ＡＳ、４２ＡＱ（４２ＢＰ、４２ＢＳ、４２ＢＱ）の上記マイクロレンズ４０の光軸（線ＣＬ）からの距離は、上記撮像素子上の位置（例えば撮像面の中央からの距離（像高））によって異なる。
（１２）（１）から（１１）までのいずれかの撮像素子において、上記複数の画素１１ｐ、１１ｓ、１１ｑ（１３ｐ、１３ｓ、１３ｑ）がそれぞれ有する反射部４２ＡＰ、４２ＡＳ、４２ＡＱ（４２ＢＰ、４２ＢＳ、４２ＢＱ）の面積は同じである。
（１３）（１）から（１２）までのいずれかの撮像素子において、上記複数の画素１１ｐ、１１ｓ、１１ｑ（１３ｐ、１３ｓ、１３ｑ）がそれぞれ有する反射部４２ＡＰ、４２ＡＳ、４２ＡＱ（４２ＢＰ、４２ＢＳ、４２ＢＱ）の面積は異なる。
（１４）（１）から（１３）までのいずれかの撮像素子において、上記複数の画素１１ｐ、１１ｓ、１１ｑ（１３ｐ、１３ｓ、１３ｑ）がそれぞれ有する出力部１０６は、上記光電変換部４１を透過した光が上記反射部４２ＡＰ、４２ＡＳ、４２ＡＱ（４２ＢＰ、４２ＢＳ、４２ＢＱ）へ入射する光路外に設けられる。これにより、上記複数の画素１１ｐ、１１ｓ、１１ｑ（１３ｐ、１３ｓ、１３ｑ）で生成される電荷の量のバランスを保ち、精度よく瞳分割型の位相差検出を行うことができる。
（１５）（１）から（１４）までのいずれかの撮像素子において、上記光電変換部４１で生成された電荷を蓄積するＦＤ領域４７を備え、上記出力部１０６は、上記ＦＤ領域４７に電荷を転送する転送トランジスタを含む。これにより、転送トランジスタが入射光の光路の外に配置されるので、上記複数の画素１１ｐ、１１ｓ、１１ｑ（１３ｐ、１３ｓ、１３ｑ）で生成される電荷の量のバランスが保たれる。これにより、精度よく瞳分割型の位相差検出を行うことができる。
（１６）（１５）のような撮像素子において、上記出力部１０６は、上記転送トランジスタの電極４８を含む。これにより、転送トランジスタのゲート電極が入射光の光路の外に配置されるので、上記複数の画素１１ｐ、１１ｓ、１１ｑ（１３ｐ、１３ｓ、１３ｑ）で生成される電荷の量のバランスが保たれる。これにより、精度よく瞳分割型の位相差検出を行うことができる。
（１７）（１）から（１４）までのいずれかの撮像素子において、上記出力部１０６は、上記光電変換部４１で生成された電荷を排出する排出部として機能する。すなわち、上記出力部１０６は、生成された電荷を排出するリセットトランジスタを含んでもよい。これにより、リセットトランジスタが入射光の光路の外に配置されるので、上記複数の画素１１ｐ、１１ｓ、１１ｑ（１３ｐ、１３ｓ、１３ｑ）で生成される電荷の量のバランスが保たれる。これにより、精度よく瞳分割型の位相差検出を行うことができる。
（１８）（１）から（１４）までのいずれかの撮像素子において、上記光電変換部４１で生成された電荷を蓄積するＦＤ領域４７を備え、上記出力部１０６は、上記ＦＤ領域４７の電圧に基づく信号を出力する。すなわち、上記出力部１０６は、増幅トランジスタや選択トランジスタを含んでもよい。これにより、増幅トランジスタ、選択トランジスタが入射光の光路の外に配置されるので、上記複数の画素１１ｐ、１１ｓ、１１ｑ（１３ｐ、１３ｓ、１３ｑ）で生成される電荷の量のバランスが保たれる。これにより、精度よく瞳分割型の位相差検出を行うことができる。
（１９）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、上記光電変換部を透過した光を上記光電変換部へ反射する反射部と、上記光電変換部を透過した光が上記反射部へ入射する光路外に設けられ、上記光電変換部で生成された電荷を出力する出力部と、を有する複数の画素を備える撮像素子。
（２０）（１）から（１９）までのいずれかの撮像素子と、上記出力部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レンズ制御部３２と、を備える焦点調節装置。
（２１）第１マイクロレンズ４０を透過した光を光電変換して電荷を生成する第１光電変換部４１と、上記第１マイクロレンズ４０の光軸（線ＣＬ）から光軸と交差する方向に第１距離に設けられ、上記第１光電変換部４１を透過した光を上記第１光電変換部４１へ反射する第１反射部４２Ａと、上記第１光電変換部４１で生成された電荷を出力する第１出力部１０６と、を有する第１画素１１と、第２マイクロレンズ４０を透過した光を光電変換して電荷を生成する第２光電変換部４１と、上記第２マイクロレンズ４０の光軸から光軸と交差する方向に上記第１距離とは異なる第２距離に設けられ、上記第２光電変換部４１を透過した光を上記第２光電変換部４１へ反射する第２反射部４２Ｂと、上記第２光電変換部４１で生成された電荷を出力する第２出力部１０６と、を有する第２画素１３と、を備える撮像素子。
（２２）（２１）のような撮像素子において、上記第１反射部４２Ａは、光が入射する方向と交差する面（例えばＸＹ平面）において上記第１マイクロレンズ４０の光軸（線ＣＬ）から上記第１距離に設けられ、上記第２反射部４２Ｂは、光が入射する方向と交差する面（例えばＸＹ平面）において上記第２マイクロレンズ４０の光軸（線ＣＬ）から上記第２距離に設けられる。
（２３）（２１）または（２２）のような撮像素子において、上記第１反射部４２Ａの中心は、上記第１マイクロレンズ４０の光軸（線ＣＬ）から上記第１距離に設けられ、上記第２反射部４２Ｂの中心は、上記第２マイクロレンズ４０の光軸（線ＣＬ）から上記第２距離に設けられる。
（２４）（２１）から（２３）までの撮像素子において、上記第１反射部は、上記第１マイクロレンズの光軸に対して第１角度で入射した光を上記第１光電変換部へ反射する位置に設けられ、上記第２反射部は、上記第２マイクロレンズの光軸に対して上記第１角度とは異なる第２角度で入射した光を上記第２光電変換部へ反射する位置に設けられる。
（２５）入射した光を光電変換して電荷を生成する第１光電変換部４１と、上記第１光電変換部４１の中心から第１距離で設けられ、上記第１光電変換部４１を透過した光を上記第１光電変換部４１へ反射する第１反射部４２Ａと、上記第１光電変換部４１で生成された電荷を出力する第１出力部１０６と、を有する第１画素１１と、入射した光を光電変換して電荷を生成する第２光電変換部４１と、上記第２光電変換部４１の中心から上記第１距離とは異なる第２距離で設けられ、上記第２光電変換部４１を透過した光を上記第２光電変換部４１へ反射する第２反射部４２Ｂと、上記第２光電変換部４１で生成された電荷を出力する第２出力部１０６と、を有する第２画素１３と、を備える撮像素子。
（２６）（２５）のような撮像素子において、上記第１反射部４２Ａは、光が入射する方向と交差する面（例えばＸＹ平面）において上記第１光電変換部４１の中心から上記第１距離に設けられ、上記第２反射部４２Ｂは、光が入射する方向と交差する面（例えばＸＹ平面）において上記第２光電変換部４１の中心から上記第２距離に設けられる。
（２７）（２５）または（２６）のような撮像素子において、上記第１反射部４２Ａの中心は、上記第１光電変換部４１の中心から上記第１距離に設けられ、上記第２反射部４２Ｂの中心は、上記第２光電変換部４１の中心から上記第２距離に設けられる。
（２８）（２２）から（２７）までのいずれかの撮像素子において、上記第１距離および上記第２距離は、上記撮像素子上の位置（例えば撮像面の中央からの距離（像高））によって異なる。
（２９）（２２）から（２８）までのいずれかの撮像素子において、上記撮像素子の中央の第１画素１１の上記第１距離と上記第２画素１３の上記第２距離との差は、上記撮像素子の端の第１画素１１の上記第１距離と上記第２画素１３の上記第２距離との差よりも小さい。
（３０）（２２）から（２９）までのいずれかの撮像素子において、上記第１出力部１０６は、上記第１光電変換部４１を透過した光が上記第１反射部４２Ａへ入射する光路外に設けられ、上記第２出力部は、上記第２光電変換部を透過した光が上記第２反射部４２Ｂへ入射する光路外に設けられる。これにより、第１画素１１および第２画素１３で生成される電荷の量のバランスを保ち、精度よく瞳分割型の位相差検出を行うことができる。
（３１）（２２）から（３０）までのいずれかの撮像素子において、上記第１反射部４２Ａは、上記光が入射する方向と交差する面（例えばＸＹ平面）において、上記第１光電変換部４１の中心を通る線と平行な線で分割された領域のうち第１方向側の領域に設けられ、上記第１出力部１０６は、上記光が入射する方向と交差する面（例えばＸＹ平面）において、上記第１光電変換部４１の中心を通る線と平行な線で分割された領域のうち上記第１方向側の領域に設けられ、上記第２反射部４２Ｂは、上記光が入射する方向と交差する面（例えばＸＹ平面）において、上記第２光電変換部４１の中心を通る線と平行な線で分割された領域のうち第２方向側の領域に設けられ、上記第２出力部１０６は、上記光が入射する方向と交差する面（例えばＸＹ平面）において、上記第２光電変換部４１の中心を通る線と平行な線で分割された領域のうち上記第２方向側の領域に設けられる。第１画素１１および第２画素１３は、出力部１０６と反射部４２Ａ（４２Ｂ）を同じ方向側の領域に設けた（すなわち、いずれも出力部１０６を光路内に設けた）ので、第１画素１１および第２画素１３で生成される電荷の量のバランスが保たれる。これにより、精度よく瞳分割型の位相差検出を行うことができる。
（３２）（２２）から（３０）までのいずれかの撮像素子において、上記第１反射部４２Ａは、上記光が入射する方向と交差する面（例えばＸＹ平面）において、上記第１光電変換部４１の中心を通る線と平行な線で分割された領域のうち第１方向側の領域に設けられ、上記第１出力部１０６は、上記光が入射する方向と交差する面（例えばＸＹ平面）において、上記第１光電変換部４１の中心を通る線と平行な線で分割された領域のうち上記第１方向と逆方向側の領域に設けられ、上記第２反射部４２Ｂは、上記光が入射する方向と交差する面（例えばＸＹ平面）において、上記第２光電変換部４１の中心を通る線と平行な線で分割された領域のうち第２方向側の領域に設けられ、上記第２出力部１０６は、上記光が入射する方向と交差する面（例えばＸＹ平面）において、上記第２光電変換部４１の中心を通る線と平行な線で分割された領域のうち上記第１方向側の領域に設けられる。第１画素１１および第２画素１３は、反射部４２Ａと出力部１０６、反射部４２Ｂと出力部１０６を反対側の領域に設けた（すなわち、いずれも出力部１０６を光路外に設けた）ので、第１画素１１および第２画素１３で生成される電荷の量のバランスが保たれる。これにより、精度よく瞳分割型の位相差検出を行うことができる。
（３３）（２２）から（３２）までのいずれかの撮像素子において、上記第１画素１１は、上記第１光電変換部４１で生成された電荷を蓄積する第１蓄積部（ＦＤ領域４７）を有し、上記第２画素１３は、上記第２光電変換部４１で生成された電荷を蓄積する第２蓄積部（ＦＤ領域４７）を有し、上記第１出力部１０６は、上記第１蓄積部（ＦＤ領域４７）に電荷を転送する第１転送部（転送トランジスタ）を含み、上記第２出力部１０６は、上記第２蓄積部（ＦＤ領域４７）に電荷を転送する第２転送部（転送トランジスタ）を含む。これにより、転送トランジスタを入射光の光路の中に配置する場合、転送トランジスタを入射光の光路の外に配置する場合のいずれの場合も、第１画素１１および第２画素１３で生成される電荷の量のバランスが保たれる。これにより、精度よく瞳分割型の位相差検出を行うことができる。
（３４）（３３）のような撮像素子において、上記第１出力部１０６は、上記第１転送部の電極４８を含み、上記第２出力部１０６は、上記第２転送部の電極４８を含む。これにより、転送トランジスタのゲート電極を入射光の光路の中に配置する場合、転送トランジスタのゲート電極を入射光の光路の外に配置する場合のいずれの場合も、第１画素１１および第２画素１３で生成される電荷の量のバランスが保たれる。これにより、精度よく瞳分割型の位相差検出を行うことができる。
（３５）（２２）から（３２）までのいずれかの撮像素子において、上記第１出力部１０６は、上記第１光電変換部４１で生成された電荷を排出する排出部として機能し、上記第２出力部１０６は、上記第２光電変換部４１で生成された電荷を排出する排出部として機能する。すなわち、上記第１および第２出力部１０６は、生成された電荷を排出するリセットトランジスタを含んでもよい。これにより、リセットトランジスタを入射光の光路の中に配置する場合、リセットトランジスタを入射光の光路の外に配置する場合のいずれの場合も、第１画素１１および第２画素１３で生成される電荷の量のバランスが保たれる。これにより、精度よく瞳分割型の位相差検出を行うことができる。
（３６）（２２）から（３２）までのいずれかの撮像素子において、上記第１画素１１は、上記第１光電変換部４１で生成された電荷を蓄積する第１蓄積部（ＦＤ領域４７）を有し、上記第２画素１３は、上記第２光電変換部４１で生成された電荷を蓄積する第２蓄積部（ＦＤ領域４７）を有し、上記第１出力部１０６は、上記第１蓄積部（ＦＤ領域４７）の電圧に基づく信号を出力し、上記第２出力部１０６は、上記第２蓄積部（ＦＤ領域４７）の電圧に基づく信号を出力する。すなわち、上記第１および第２出力部１０６は、増幅トランジスタや選択トランジスタを含んでもよい。これにより、増幅トランジスタ、選択トランジスタを入射光の光路の中に配置する場合、増幅トランジスタ、選択トランジスタを入射光の光路の外に配置する場合のいずれの場合も、第１画素１１および第２画素１３で生成される電荷の量のバランスが保たれる。これにより、精度よく瞳分割型の位相差検出を行うことができる。
（３７）（２２）から（３６）までのいずれかの撮像素子において、上記第１反射部４２Ａの面積と上記第２反射部４２Ｂの面積とは同じである。
（３８）（２２）から（３６）までのいずれかの撮像素子において、上記第１反射部４２Ａの面積と上記第２反射部４２Ｂの面積とは異なる。
（３９）第１マイクロレンズを透過した光を光電変換して電荷を生成する第１光電変換部と、上記第１光電変換部を透過した光を上記第１光電変換部へ反射する第１反射部と、上記第１光電変換部を透過した光が上記第１反射部へ入射する光路外に設けられ、上記第１光電変換部で生成された電荷を出力する第１出力部と、を有する第１画素と、第２マイクロレンズを透過した光を光電変換して電荷を生成する第２光電変換部と、上記第２光電変換部を透過した光を上記第２光電変換部へ反射する第２反射部と、上記第２光電変換部を透過した光が上記第２反射部へ入射する光路外に設けられ、上記第２光電変換部で生成された電荷を出力する第２出力部と、を有する第２画素と、を備える。
（４０）（２２）から（３９）までのいずれかの撮像素子と、上記第１出力部１０６から出力される電荷に基づく信号と、上記第２出力部１０６から出力される電荷に基づく信号と、に基づいて撮像光学系３１の合焦位置を調節するレンズ制御部３２と、を備える焦点調節装置。
また、第２の実施形態および第２の実施の形態の変形例には、次のような撮像素子、焦点検出装置も含む。
（１）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、上記光電変換部４１を透過した光を上記光電変換部４１へ反射する反射部４２ＡＰ、４２ＡＳ、４２ＡＱと、上記光電変換部４１で生成された電荷を出力する出力部１０６と、を有する複数の画素１１ｐ、１１ｓ、１１ｑ（１３ｐ、１３ｓ、１３ｑ）を備え、上記複数の画素１１ｐ、１１ｓ、１１ｑ（１３ｐ、１３ｓ、１３ｑ）が有する反射部４２ＡＰ、４２ＡＳ、４２ＡＱ（４２ＢＰ、４２ＢＳ、４２ＢＱ）は、面積がそれぞれ異なる撮像素子。
（２）（１）のような撮像素子において、上記複数の画素１１ｐ、１１ｓ、１１ｑ（１３ｐ、１３ｓ、１３ｑ）が有する反射部４２ＡＰ、４２ＡＳ、４２ＡＱ（４２ＢＰ、４２ＢＳ、４２ＢＱ）は、光が入射する方向と交差する面（例えばＸＹ平面）において、面積がそれぞれ異なる。
（３）（１）または（２）のような撮像素子において、上記複数の画素１１ｐ、１１ｓ、１１ｑ（１３ｐ、１３ｓ、１３ｑ）が有する反射部４２ＡＰ、４２ＡＳ、４２ＡＱ（４２ＢＰ、４２ＢＳ、４２ＢＱ）は、上記撮像素子上の位置（例えば撮像面の中央からの距離（像高））によって、面積がそれぞれ異なる。
（４）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、上記光電変換部を透過した光を上記光電変換部へ反射する反射部と、上記光電変換部で生成された電荷を出力する出力部と、を有する複数の画素を備え、上記複数の画素が有する反射部は、光が入射する方向と交差する方向における幅がそれぞれ異なる撮像素子。
（５）（４）のような撮像素子において、上記複数の画素が有する反射部は、上記撮像素子上の位置によって、幅がそれぞれ異なる。
（６）（１）から（５）までのいずれかの撮像素子において、上記複数の画素１１ｐ、１１ｓ、１１ｑ（１３ｐ、１３ｓ、１３ｑ）がそれぞれ有する反射部４２ＡＰ、４２ＡＳ、４２ＡＱ（４２ＢＰ、４２ＢＳ、４２ＢＱ）は、光が入射する方向と交差する面（例えばＸＹ平面）において上記光電変換部４１に対する位置が異なる。
（７）（１）から（５）までのいずれかの撮像素子において、上記複数の画素１１ｐ、１１ｓ、１１ｑ（１３ｐ、１３ｓ、１３ｑ）がそれぞれ有する反射部４２ＡＰ、４２ＡＳ、４２ＡＱ（４２ＢＰ、４２ＢＳ、４２ＢＱ）は、光が入射する方向と交差する面（例えばＸＹ平面）において上記光電変換部４１に対する位置が同じ。
（８）（１）から（５）までのいずれかの撮像素子において、上記複数の画素１１ｐ、１１ｓ、１１ｑ（１３ｐ、１３ｓ、１３ｑ）はそれぞれマイクロレンズ４０を有し、上記複数の画素１１ｐ、１１ｓ、１１ｑ（１３ｐ、１３ｓ、１３ｑ）がそれぞれ有する反射部４２ＡＰ、４２ＡＳ、４２ＡＱ（４２ＢＰ、４２ＢＳ、４２ＢＱ）は、光が入射する方向と交差する面（例えばＸＹ平面）において上記マイクロレンズ４０の光軸（線ＣＬ）に対する位置が異なる。
（９）（１）から（５）までのいずれかの撮像素子において、上記複数の画素１１ｐ、１１ｓ、１１ｑ（１３ｐ、１３ｓ、１３ｑ）はそれぞれマイクロレンズ４０を有し、上記複数の画素１１ｐ、１１ｓ、１１ｑ（１３ｐ、１３ｓ、１３ｑ）がそれぞれ有する反射部４２ＡＰ、４２ＡＳ、４２ＡＱ（４２ＢＰ、４２ＢＳ、４２ＢＱ）は、光が入射する方向と交差する面（例えばＸＹ平面）において上記マイクロレンズ４０の光軸（線ＣＬ）に対する位置が同じ。
（１０）（１）から（５）までのいずれかの撮像素子において、上記複数の画素１１ｐ、１１ｓ、１１ｑ（１３ｐ、１３ｓ、１３ｑ）はそれぞれマイクロレンズ４０を有し、上記複数の画素１１ｐ、１１ｓ、１１ｑ（１３ｐ、１３ｓ、１３ｑ）がそれぞれ有する反射部４２ＡＰ、４２ＡＳ、４２ＡＱ（４２ＢＰ、４２ＢＳ、４２ＢＱ）は、光が入射する方向と交差する面において上記マイクロレンズ４０の光軸（線ＣＬ）からの距離が異なる。
（１１）（１）から（５）までのいずれかの撮像素子において、上記複数の画素１１ｐ、１１ｓ、１１ｑ（１３ｐ、１３ｓ、１３ｑ）はそれぞれマイクロレンズ４０を有し、上記複数の画素１１ｐ、１１ｓ、１１ｑ（１３ｐ、１３ｓ、１３ｑ）がそれぞれ有する反射部４２ＡＰ、４２ＡＳ、４２ＡＱ（４２ＢＰ、４２ＢＳ、４２ＢＱ）は、光が入射する方向と交差する面（例えばＸＹ平面）において上記マイクロレンズ４０の光軸（線ＣＬ）からの距離が同じ。
（１２）（１）から（１１）までのいずれかの撮像素子と、上記出力部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レンズ制御部３２と、を備える焦点調節装置。
（１３）入射した光を光電変換して電荷を生成する第１光電変換部４１と、第１面積を有し、上記第１光電変換部を透過した光を上記第１光電変換部へ反射する第１反射部４２Ａと、上記第１光電変換部４１で生成された電荷を出力する第１出力部１０６と、を有する第１画素１１と、入射した光を光電変換して電荷を生成する第２光電変換部４１と、上記第１面積と異なる第２面積を有し、上記第２光電変換部４１を透過した光を上記第２光電変換部４１へ反射する第２反射部４２Ｂと、上記第２光電変換部により、上記第２反射部で反射した光を光電変換して生成された電荷を出力する第２出力部と、を有する第２画素と、を備える撮像素子。
（１４）（１３）のような撮像素子において、上記第１反射部４２Ａは、光が入射する方向と交差する面（例えばＸＹ平面）において上記第１面積を有し、上記第２反射部４２Ｂは、光が入射する方向と交差する面において上記第２面積を有する。
（１５）（１３）または（１４）のような撮像素子において、上記撮像素子上の位置（例えば撮像面の中央からの距離（像高））によって、上記第１面積と上記第２面積とが異なる。
（１６）（１３）から（１５）までのいずれかの撮像素子において、上記撮像素子の中央の第１画素１１の上記第１面積と上記第２画素１３の上記第２面積との差は、上記撮像素子の端の第１画素１１の上記第１面積と上記第２画素１３の上記第２面積との差よりも小さい。
（１７）（１３）から（１６）までのいずれかの撮像素子において、上記第１画素１１は第１マイクロレンズ４０を有し、上記第２画素１３は第２マイクロレンズ４０を有し、上記第１マイクロレンズ４０の光軸（線ＣＬ）と上記第１反射部４２Ａとの距離は、上記第２マイクロレンズ４０の光軸（線ＣＬ）と上記第２反射部４２Ｂとの距離と異なる。
（１８）入射した光を光電変換して電荷を生成する第１光電変換部と、光が入射する方向と交差する方向において第１幅で設けられ、上記第１光電変換部を透過した光を上記第１光電変換部へ反射する第１反射部と、上記第１光電変換部で生成された電荷を出力する第１出力部と、を有する第１画素と、入射した光を光電変換して電荷を生成する第２光電変換部と、光が入射する方向と交差する方向において上記第１幅とは異なる第２幅で設けられ、上記第２光電変換部を透過した光を上記第２光電変換部へ反射する第２反射部と、上記第２光電変換部により、上記第２反射部で反射した光を光電変換して生成された電荷を出力する第２出力部と、を有する第２画素と、を備える撮像素子。
（１９）（１８）のような撮像素子において、上記第１画素は第１マイクロレンズを有し、上記第２画素は第２マイクロレンズを有し、上記第１反射部は、上記第１マイクロレンズの光軸に対して第１角度で入射した光を上記第１光電変換部へ反射する幅で設けられ、上記第２反射部は、上記第２マイクロレンズの光軸に対して上記第１角度とは異なる第２角度で入射した光を上記第２光電変換部へ反射する幅で設けられる。
（２０）（１３）から（１５）までのいずれかの撮像素子において、上記第１画素は第１マイクロレンズを有し、上記第２画素は第２マイクロレンズを有し、上記第１マイクロレンズの光軸と上記第１反射部との距離は、上記第２マイクロレンズの光軸と上記第２反射部との距離と異なる。
（２１）（１３）から（１５）までのいずれかの撮像素子において、上記第１画素１１は第１マイクロレンズ４０を有し、上記第２画素１３は第２マイクロレンズ４０を有し、上記第１マイクロレンズ４０の光軸（線ＣＬ）と上記第１反射部４２Ａとの距離は、上記第２マイクロレンズ４０の光軸（線ＣＬ）と上記第２反射部４２Ｂとの距離と同じ。
（２２）（１３）から（２１）までのいずれかの撮像素子において、上記第１光電変換部４１の中心と上記第１反射部４２Ａとの距離は、上記第２光電変換部４１の中心と上記第２反射部４２Ｂとの距離と異なる。
（２３）（１３）から（２１）までのいずれかの撮像素子において、上記第１光電変換部４１の中心と上記第１反射部４２Ａとの距離は、上記第２光電変換部４１の中心と上記第２反射部４２Ｂとの距離と同じ。
（２４）（１３）から（２３）までのいずれかの撮像素子と、上記第１出力部１０６から出力される電荷に基づく信号と、上記第２出力部１０６から出力される電荷に基づく信号と、に基づいて撮像光学系３１の合焦位置を調節するレンズ制御部３２と、を備える焦点調節装置。
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態では、上述した各実施の形態、およびその変形例における第１の焦点検出画素１１、１３について、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を防ぐとともに、第１および第２の光束が隣の画素に漏洩することを防ぐ点を中心に説明する。
なお、第１の焦点検出画素１１、１３を代表して第２の実施の形態で述べた第１の焦点検出画素１１ｓと１３ｓを例に説明するが、反射部４２Ａ、４２Ｂの位置をＸ軸方向またはＹ軸方向にずらした第１の焦点検出画素１１ｑと１３ｑ、１１ｐと１３ｐについても同様である。また、反射部４２Ａ、４２Ｂの面積を異ならせた第１の焦点検出画素１１ｑと１３ｑ、１１ｐと１３ｐについても同様である。
図２８(a)、図２８(b)は、第１の焦点検出画素１１ｓ、１３ｓと、これらの画素に挟まれた撮像画素１２とで構成する１つの単位を拡大した断面図である。図４(a)、図４(b)の撮像画素１２、第１の焦点検出画素１１と同じ構成には、同一符号を付して説明を省略する。線ＣＳは、各画素１１ｓ、１２、１３Ｓの中心（例えば光電変換部４１の中心）を通る線である。
遮光膜４５Ａは、不図示の撮像画素と第１の焦点検出画素１１ｓとの間に設けられており、第１の焦点検出画素１１ｓのマイクロレンズ４０を透過した光が隣（例えばＸ軸方向において左隣）の撮像画素へ漏れること、および、隣の撮像画素のマイクロレンズを透過した光が第１の焦点検出画素１１ｓへ漏れることを抑制する。
遮光膜４５Ｂは、第１の焦点検出画素１１ｓと撮像画素１２との間、および、撮像画素１２と第１の焦点検出画素１３ｓとの間にそれぞれ設けられる。そして、第１の焦点検出画素１１ｓのマイクロレンズ４０を透過した光がＸ軸方向右隣の撮像画素１２へ漏れること、および、右隣の撮像画素１２のマイクロレンズを透過した光が第１の焦点検出画素１１ｓへ漏れることを抑制する。また、第１の焦点検出画素１３ｓのマイクロレンズ４０を透過した光がＸ軸方向左隣の撮像画素１２へ漏れること、および、左隣の撮像画素１２のマイクロレンズを透過した光が第１の焦点検出画素１３ｓへ漏れることを抑制する。
遮光膜４５Ｃは、第１の焦点検出画素１３ｓと不図示の撮像画素との間に設けられており、第１の焦点検出画素１３ｓのマイクロレンズ４０を透過した光が、隣（例えばＸ軸方向右隣）の撮像画素へ漏れること、および、隣の撮像画素のマイクロレンズを透過した光が第１の焦点検出画素１３ｓへ漏れることを抑制する。
なお、各画素の光電変換部４１の間は不図示の素子分離部によって分離され、半導体層１０５の中で隣の画素へ光や電荷が漏れることが抑制されている。
遮光膜４５Ａ、４５Ｂ、４５ＣのＸ軸方向のサイズについて説明する。図２８(a)において模式的に示すように、第１の焦点検出画素１１ｓは、位相差情報を有する焦点検出光束、すなわち、撮像光学系３１の第２の瞳領域６２（図５）を通過した第２の光束であって、光電変換部４１を透過した光６５２を反射部４２ＡＳによって反射する。光６５３は、第２の光束のうちの射出瞳６０の中心からの光を示す。
第１の焦点検出画素１１ｓの遮光膜４５Ａは、反射部４２ＡＳに入射する上記第２の光束を制限しないように、遮光膜４５ＡのＸ軸プラス方向の長さが定められている。具体的には、図２４(e)に例示したような撮像光学系３１の射出瞳６０の像６００が反射部４２ＡＳに投影されるように遮光膜４５Ａが設けられる。第１の焦点検出画素１１ｓにおけるＸ軸方向の遮光膜４５Ａの長さは、後述する第１の焦点検出画素１１ｓにおける遮光膜４５Ｂの場合と同様の手順によって導出することができる。
一方、図２８(b)において模式的に示すように、第１の焦点検出画素１１ｓは、撮像光学系３１の第１の瞳領域６１（図５）を通過した第１の光束であって、光電変換部４１を透過した光６５１を必要としない。このため、第１の焦点検出画素１１ｓの遮光膜４５Ｂは、光６５３よりもＸ軸方向プラス側において光電変換部４１を透過する光を減少させるように、Ｘ軸マイナス方向の長さが定められている。具体的には、射出瞳６０の中心からの光６５３を制限しない位置まで遮光膜４５Ｂが延設される。このように構成することにより、遮光膜４５Ｂのサイズを小さく構成する場合に比べて不要な光６５１を制限することができる。
第１の焦点検出画素１１ｓの遮光膜４５Ｂの場合を例に、その長さの決め方を詳細に説明する。図２９(a)は、図２８(a)、図２８(b)の第１の焦点検出画素１１ｓを拡大した図である。図４、図６、図１９、図２０、図２２、および図２８において図示を省略していたが、半導体層１０５には、ｎ＋領域４６およびｎ＋領域４７がそれぞれｎ型の不純物を用いて形成されている。ｎ＋領域４６およびｎ＋領域４７は、出力部１０６における転送トランジスタのソース、ドレイン領域として機能する。また、配線層１０７には、絶縁膜を介して電極４８が形成されており、転送トランジスタのゲート電極（転送ゲート）として機能する。
ｎ＋領域４６は、フォトダイオードの一部としても機能する。電極４８は、コンタクト４９を介して配線層１０７に設けられた配線１０８と接続される。第１の焦点検出画素１１ｓ、撮像画素１２、および第１の焦点検出画素１３ｓの配線１０８は、必要に応じて互いに接続される。
光電変換部４１の上記フォトダイオードは、入射光に応じた電荷を生成する。生成された電荷は、上記転送トランジスタ４８を介してＦＤ(フローティング拡散)領域としてのｎ＋領域４７へ転送される。ＦＤ領域は電荷を受け取り、その電荷を電圧に変換する。ＦＤ領域の電位に応じた信号は、出力部１０６における増幅トランジスタによって増幅される。そして、配線１０８を介して読み出し（排出）される。
図２９(a)の例では、第１の焦点検出画素１１ｓで不要な光、すなわち、光６５３よりもＸ軸方向プラス側において光電変換部４１を透過する光（図２８(b)の光６５１）を制限すべく、Ｘ軸マイナス方向に延設する遮光膜４５Ｂの長さを算出する。具体的には、第１の焦点検出画素１１ｓにおけるＸ軸方向の遮光膜４５Ｂの長さａを、第２の光束のうちの射出瞳６０の中心からの光６５３に対応する長さにする。
図２９(b)における遮光膜４５Ｂの長さａは、以下のように算出する。図２９(b)は、遮光膜４５Ｂの長さの導出を説明する図である。線ＣＳ（第１の焦点検出画素１１ｓの中心）からＸ軸方向右隣の撮像画素１２との境界までの距離をＸ１、マイクロレンズ４０の表面（Ｚ軸プラス方向）から反射部４２ＡＳの面（Ｚ軸プラス方向）までの距離をＬ、マイクロレンズ４０の表面（Ｚ軸プラス方向）から遮光膜４５Ｂの面（Ｚ軸プラス方向）までの距離をｔとする。本例では、遮光膜４５Ｂの厚さが遮光膜４５Ａの厚さと等しく、Ｘ軸方向の反射部４２ＡＳの長さはＸ１と等しい。
上記境界においてマイクロレンズ４０の表面の点Ａと、反射部４２ＡＳの面（Ｚ軸プラス方向）にあって線ＣＳ上の点Ｏと、を結ぶ線ＡＯと、上記境界における点Ａと点Ｂを結ぶ線ＡＢとの間の挟角をθとする。点Ｂは、上記境界において反射部４２ＡＳの面の延長線と交差する点である。角度θについて次式（１）が成立するので、式（１）を変形した次式（２）によって、遮光膜４５Ｂの長さａを算出できる。
ｔａｎθ ＝Ｘ１／Ｌ ＝ ａ／ｔ （１）
ａ ＝ｔ×ｔａｎθ ＝ｔ×Ｘ１／Ｌ （２）
図２８(a)、図２８(b)において模式的に示すように、撮像画素１２は、撮像光学系３１の第１および第２の瞳領域６１、６２を通過した第１および第２の光束を光電変換部４１で受光する。撮像画素１２においては、上記第１および第２の光束を制限しないように、遮光膜４５ＢのＸ軸方向の長さが定められている。具体的には、図２４(e)に例示したような撮像光学系３１の射出瞳６０の像６００が撮像画素１２に投影されるように遮光膜４５Ｂが設けられる。撮像画素１２におけるＸ軸方向の遮光膜４５Ｂの長さは、第１の焦点検出画素１１ｓにおける遮光膜４５Ｂの場合と同様の手順によって導出することができる。
なお、図２８(a)、図２８(b)の撮像画素１２においては、射出瞳６０の中心からの光６５３のみを図示している。
また、図２８(a)において模式的に示すように、第１の焦点検出画素１３ｓは、位相差情報を有する焦点検出光束、すなわち、撮像光学系３１の第１の瞳領域６１を通過した第１の光束であって、光電変換部４１を透過した光６５１を反射部４２ＢＳによって反射する。光６５３は、第１の光束のうちの射出瞳６０の中心からの光を示す。
第１の焦点検出画素１３ｓの遮光膜４５Ｃは、反射部４２ＢＳに入射する上記第１の光束を制限しないように、遮光膜４５ＣのＸ軸マイナス方向の長さが定められている。具体的には、図２４(e)に例示したような撮像光学系３１の射出瞳６０の像６００が反射部４２ＢＳに投影されるように遮光膜４５Ｃが設けられる。第１の焦点検出画素１３ｓにおけるＸ軸方向の遮光膜４５Ｃの長さは、第１の焦点検出画素１１ｓにおける遮光膜４５Ｂの場合と同様の手順によって導出することができる。
一方、図２８(b)に示すように、第１の焦点検出画素１３ｓは、撮像光学系３１の第２の瞳領域６２（図５）を通過した第２の光束であって、光電変換部４１を透過した光６５２を必要としない。このため、第１の焦点検出画素１３ｓの遮光膜４５Ｂは、光６５３よりもＸ軸方向マイナス側において光電変換部４１を透過する光を減少させるように、Ｘ軸プラス方向の長さが定められている。具体的には、射出瞳６０の中心からの光６５３を制限しない位置まで遮光膜４５Ｂが延設される。第１の焦点検出画素１３ｓにおけるＸ軸方向の遮光膜４５Ｂの長さは、第１の焦点検出画素１１ｓにおける遮光膜４５Ｂの場合と同様の手順によって導出することができる。
このように構成することにより、遮光膜４５Ｂのサイズを小さく構成する場合に比べて不要な光６５２を制限することができる。
なお、図示および説明を省略するが、遮光膜４５Ａ、４５Ｂ、４５ＣのＹ軸方向のサイズについても同様である。
以上説明した第３の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）図２８の第１の焦点検出画素１１ｓにおいて、光６５３よりもＸ軸方向プラス側において光電変換部４１を透過する光を減少させるように、遮光膜４５ＢのＸ軸マイナス方向の長さを定める。具体的には、撮像光学系３１の射出瞳６０の中心からの光６５３を制限しない位置まで遮光膜４５Ｂを延設する。これにより、位相差情報として寄与しない不要な光（例えば図２８(b)の光６５１）を制限できる。この結果、位相差検出の精度の低下を防いで、焦点検出に適した撮像素子２２を得ることができる。
（２）また、図２８の第１の焦点検出画素１１ｓにおいて、反射部４２ＡＳに入射する光６５２を制限しないように、遮光膜４５ＡのＸ軸プラス方向の長さを定める。具体的には、撮像光学系３１の射出瞳６０の像６００が反射部４２ＡＳに投影されるように遮光膜４５Ａを設ける。これにより、適切に瞳分割でき、焦点検出に適した撮像素子２２を得ることができる。
（３）図２８の第１の焦点検出画素１３ｓにおいて、光６５３よりもＸ軸方向マイナス側において光電変換部４１を透過する光を減少させるように、遮光膜４５ＢのＸ軸プラス方向の長さを定める。具体的には、射出瞳６０の中心からの光６５３を制限しない位置まで遮光膜４５Ｂを延設する。これにより、位相差情報として寄与しない不要な光（例えば図２８(b)の光６５２）を制限できる。この結果、位相差検出の精度の低下を防いで、焦点検出に適した撮像素子２２を得ることができる。
（４）また、図２８の第１の焦点検出画素１３ｓにおいて、反射部４２ＢＳに入射する光６５１を制限しないように、遮光膜４５ＣのＸ軸マイナス方向の長さを定める。具体的には、撮像光学系３１の射出瞳６０の像６００が反射部４２ＢＳに投影されるように遮光膜４５Ｃを設ける。これにより、適切に瞳分割でき、焦点検出に適した撮像素子２２を得ることができる。
（第４の実施の形態）
第４の実施の形態では、上述した各実施の形態、およびその変形例における半導体層１０５を薄く構成する例を中心に説明する。
なお、第１の焦点検出画素１１、１３を代表して第２の実施の形態の第１の焦点検出画素１１ｓと１３ｓを例に説明するが、反射部４２Ａ、４２Ｂの位置をＸ軸方向またはＹ軸方向にずらした第１の焦点検出画素１１ｑと１３ｑ、１１ｐと１３ｐについても同様である。
また、第２の焦点検出画素１４、１５を代表して第２の実施の形態の第２の焦点検出画素１４ｓと１５ｓを例に説明するが、遮光部４４Ｂ、４４Ａの位置をＸ軸方向またはＹ軸方向にずらした第２の焦点検出画素１４ｑと１５ｑ、１４ｐと１５ｐについても同様である。また、反射部４２Ａ、４２Ｂの面積を異ならせた第１の焦点検出画素１１ｑと１３ｑ、１１ｐと１３ｐについても同様である。
図３０は、第４の実施の形態による撮像素子２２の画素の配列の一部を拡大した図である。図３と同じ構成には、同一符号を付して説明を省略する。図３（第１の実施の形態）と比べて、全ての撮像画素１２に反射部４２Ｘが設けられている点において相違する。
図３１(a)は、第１の焦点検出画素１１ｓ、１３ｓと、これらの画素に挟まれた撮像画素１２とで構成する１つの単位を拡大した断面図である。図２８(a)と同じ構成には、同一符号を付して説明を省略する。
本実施の形態の半導体層１０５は、図２８(a)に比べてＺ軸方向の厚みが薄く構成される。一般に、瞳分割型の位相差検出方式では、Ｚ軸方向の光路長が長くなると位相差が小さくなるために位相差検出精度が低下する。位相差検出精度の観点では、Ｚ軸方向の光路長は短いことが望ましい。
例えば、撮像素子２２の画素の微細化を進めると画素ピッチが狭くなる。半導体層１０５の厚みを変えずに微細化を進めることは、画素ピッチに対する厚みの比率（アスペクト比）を大きくする。このように、単に画素ピッチを狭くする微細化は、相対的にＺ軸方向の光路長を長くするので、上述した位相差検出精度の低下につながる。しかしながら、画素の微細化とともに半導体層１０５のＺ軸方向の厚みを薄くすれば、位相差検出精度の低下を防ぐことができる。
一方で、半導体層１０５における光の吸収率は、半導体層のＺ軸方向の厚みと相関関係がある。半導体層１０５における光の吸収率は、半導体層のＺ軸方向の厚みが厚いほど大きくなり、半導体層のＺ軸方向の厚みが薄いほど小さくなる。したがって、半導体層１０５のＺ軸方向の厚みを薄くすることは、半導体層１０５における光の吸収率の低下を招く。吸収率の低下は生成される電荷の量の減少と言える。一般に、シリコン基板を用いる場合、赤色光（波長約６００nm）の吸収率をある程度（例えば６０％以上）確保するために、半導体層１０５の厚みが２．５μｍから３．０μｍ程度必要とされる。このとき、他の色の光の吸収率は、緑色光（波長約５３０nm）で約９０％、青色光（波長約４５０nm）で約１００％である。
半導体層１０５の厚みを上記の半分の１．２５μｍから１．５μｍ程度に薄くすると、赤色光（波長約６００nm）の吸収率は約３５％に低下する。他の色の光の吸収率は、緑色光（波長約５３０nm）で約６５％、青色光（波長約４５０nm）で約９５％にそれぞれ低下する。そこで、本実施の形態では、半導体層１０５のＺ軸方向の厚みを薄くすることによる電荷の量の減少を補うために、撮像画素１２の光電変換部４１の下面（Ｚ軸マイナス方向）に反射部４２Ｘを設ける。
撮像画素１２の反射部４２Ｘ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、これらの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する。反射部４２Ｘは、光電変換部４１の下面全体を覆ってもよいが、必ずしも光電変換部４１の下面全体を覆う必要はない。反射部４２Ｘは、その面積が、例えば、マイクロレンズ４０によって撮像画素１２に投影される撮像光学系３１の射出瞳６０の像（図２４に例示したような像６００）よりも広く、かつ、その位置が、射出瞳６０の像を欠くことなく反射する位置に設けていればよい。
撮像画素１２の反射部４２Ｘに投影される、像６００のスポットサイズを例示すると、半導体層１０５の厚みが３μｍ、半導体層１０５の屈折率が４、マイクロレンズ４０やカラーフィルタ４３などの有機膜層の厚みが１μｍ、有機膜層の屈折率が１．５、空気中の屈折率が１、であるとした場合に、撮像光学系３１の絞りがＦ２．８のときに直径０．５μｍ程度である。半導体層１０５の厚みを１．５μｍ程度に薄くする場合のスポットサイズの値は、上記例よりも小さくなる。
光電変換部４１の下面に反射部４２Ｘを設けたことにより、撮像画素１２の光電変換部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（吸収されなかった光）は、反射部４２Ｘで反射して光電変換部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（吸収される）ため、反射部４２Ｘを設けない場合に比べて、撮像画素１２の光電変換部４１で生成される電荷の量を増やすことができる。換言すると、反射部４２Ｘを設けることによって、半導体層１０５のＺ軸方向の厚みを薄くすることによる電荷の量の減少を補う。これにより、撮像画素１２から読み出される画像の信号のＳ／Ｎ比を改善できる。
図３１(a)の撮像画素１２に着目すると、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（図５）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。また、光電変換部４１に入射した第１および第２の光束が、それぞれ光電変換部４１を透過して反射部４２Ｘで反射して光電変換部４１に再入射する。このように、撮像画素１２は、第１および第２の瞳領域６１、６２の両方を透過して光電変換部４１に入射した光束を光電変換した電荷に基づく信号Ｓ１と、反射部４２Ｘによって反射されて光電変換部４１に再入射した第１の光束および第２の光束をそれぞれ光電変換した電荷に基づく信号Ｓ３および信号Ｓ２とを加算した信号（Ｓ１＋Ｓ３＋Ｓ２）を出力する。
また、第１の焦点検出画素１１ｓに着目すると、第１の実施の形態において説明した通り、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４２ＡＳで反射して光電変換部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。
さらにまた、第１の焦点検出画素１３ｓに着目すると、第１の実施の形態において説明した通り、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４２ＢＳで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、撮像画素１２は、マイクロレンズ４０に関して、例えば反射部４２Ｘの位置と、撮像光学系３１の瞳の位置とを共役にする。すなわち、マイクロレンズ４０を介して撮像画素１２に入射した光の集光位置は、反射部４２Ｘである。
また、第１の焦点検出画素１１ｓ（１３ｓ）は、マイクロレンズ４０に関して、例えば反射部４２ＡＳ（４２ＢＳ）の位置と、撮像光学系３１の瞳の位置とを共役にする。すなわち、マイクロレンズ４０を介して第１の焦点検出画素１１ｓ（１３ｓ）に入射した光の集光位置は、反射部４２ＡＳ（４２ＢＳ）である。
撮像画素１２に反射部４２Ｘを設けることで、撮像画素１２と第１の焦点検出画素１１ｓ（１３ｓ）とで同じ光学パワーのマイクロレンズ４０を設けることができる。撮像画素１２と第１の焦点検出画素１１ｓ（１３ｓ）とで、異なる光学パワーのマイクロレンズ４０や光学調整層を設ける必要がなく、製造コストを抑えることができる。
＜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＋Ｓ３＋Ｓ２）と、第１の焦点検出画素１１ｓ、１３ｓによる信号（Ｓ１＋Ｓ２）、（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、撮像画素１２の光電変換部４１で生成される電荷の量と第１の焦点検出画素１１ｓ、１３ｓ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＋Ｓ３＋Ｓ２）に対するゲインと、第１の焦点検出画素１１ｓ、１３ｓ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、第１の焦点検出画素１１ｓ、１３ｓの信号（Ｓ１＋Ｓ２）、（Ｓ１＋Ｓ３）に対するゲインを、撮像画素１２の信号（Ｓ１＋Ｓ３＋Ｓ２）に対するゲインに比べて大きくしてもよい。
＜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＋Ｓ３＋Ｓ２）と、第１の焦点検出画素１１ｓによる信号（Ｓ１＋Ｓ２）と、第１の焦点検出画素１３ｓ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＋Ｓ３＋Ｓ２）と第１の焦点検出画素１１ｓによる信号（Ｓ１＋Ｓ２）との差分diff２Ｂを求めるとともに、撮像画素１２による信号（Ｓ１＋Ｓ３＋Ｓ２）と第１の焦点検出画素１３ｓによる信号（Ｓ１＋Ｓ３）との差分diff３Ｂを求める。差分diff３Ｂは、第１の焦点検出画素１１ｓの反射部４２ＡＳによって反射された第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diff２Ｂは、第１の焦点検出画素１３ｓの反射部４２ＢＳ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。
焦点検出部２１ａは、求めた差分diff３Ｂ、diff２Ｂ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diff３Ｂ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diff２Ｂ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。
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。上述したように、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。
なお、図３０においては第２の焦点検出画素１４、１５に反射部４２Ｘを設けていないが、第２の焦点検出画素１４、１５においても撮像素子１２と同様の反射部４２Ｘを設けてもよい。反射部４２Ｘを設けた場合の第２の焦点検出画素１４ｓと１５ｓについての断面図は省略するが、反射部４２Ｘを設けた第２の焦点検出画素１４、１５から得られる信号は以下の通りである。
図３０の第２の焦点検出画素１４に着目すると、撮像光学系３１の射出瞳６０の第２の瞳領域６２（図５）を通過した第２の光束が、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２の光束が、光電変換部４１を透過して反射部４２Ｘで反射して光電変換部４１に再入射する。このように、第２の焦点検出画素１４は、第２の瞳領域６２を通過して光電変換部４１に入射した第２の光束を光電変換した電荷に基づく信号Ｓ４と、反射部４２Ｘで反射して光電変換部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Ｓ４’とを加算した信号（Ｓ４＋Ｓ４’）を出力する。
図３０の第２の焦点検出画素１５に着目すると、撮像光学系３１の射出瞳６０の第１の瞳領域６１（図５）を通過した第１の光束が、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の光束が、光電変換部４１を透過して反射部４２Ｘで反射して光電変換部４１に再入射する。このように、第２の焦点検出画素１５は、第１の瞳領域６１を通過して光電変換部４１に入射した第１の光束を光電変換した電荷に基づく信号Ｓ５と、反射部４２Ｘで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Ｓ５’とを加算した信号（Ｓ５＋Ｓ５’）を出力する。
なお、第２の焦点検出画素１４（１５）は、マイクロレンズ４０に関して、例えば遮光部４４ＢＳ（４４ＡＳ）の位置と、撮像光学系３１の瞳の位置とを共役にする。すなわち、マイクロレンズ４０を介して第２の焦点検出画素１４（１５）に入射した光の集光位置は、遮光部４４ＢＳ（４４ＡＳ）である。
ボディ制御部２１の焦点検出部２１ａは、第２の焦点検出画素１４の信号（Ｓ４＋Ｓ４’）と、第２の焦点検出画素１５の信号（Ｓ５＋Ｓ５’）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、上述した複数の単位からそれぞれ求めた信号（Ｓ５＋Ｓ５’）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（Ｓ４＋Ｓ４’）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。
上記複数の像の強度分布から複数の像の像ズレ量を算出する点、および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点は、第１の焦点検出画素１１ｓ、１３ｓを用いる場合と同様である。
第２の焦点検出画素１４、１５は、上述したように、青色光を受光するＢ画素の位置または緑色光を受光するＧ画素の位置に設けられる。青色光、緑色光は、赤色光に比べて半導体層１０５（光電変換部４１）を透過しにくい、換言すると、赤色光に比べて半導体層１０５における吸収率が高い。半導体層１０５の厚みを上記１．２５μｍから１．５μｍ程度に薄くすると、青色光や緑色光でも吸収率が低下するので、第２の焦点検出画素１４、１５に反射部４２Ｘを設けることは、電荷の量の減少を補う点で有効である。すなわち、第２の焦点検出画素１４、１５から読み出される焦点検出の信号のＳ／Ｎ比を改善できる。
また、第２の焦点検出画素１４、１５に反射部４２Ｘを設けることは、画素間の回路特性を近づける点においても有効である。例えば、第２の焦点検出画素１４、１５に反射部４２Ｘを設けない場合、光電変換部４１における静電容量が撮像画素１２と第２の焦点検出画素１４、１５との間で相違する。しかしながら、第２の焦点検出画素１４、１５に反射部４２Ｘを設けることによって、光電変換部４１における静電容量が撮像画素１２と第２の焦点検出画素１４、１５との間で同等になる。これにより、画素間において、例えば光電変換部４１の読み出し信号レベルを補正する処理の負担を軽減するメリットが得られる。
以上説明した第４の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）撮像素子２２は、入射した光を光電変換する光電変換部４１、および、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４２Ｘを有する撮像画素１２（第２の焦点検出画素１４（１５））と、入射した光を光電変換する光電変換部４１、および、光電変換部４１を透過した光の一部を光電変換部４１へ反射する反射部４２Ａ（４２Ｂ）を有する第１の焦点検出画素１１（１３）とを備える。例えば撮像画素１２の光電変換部４１へ光を再入射するため、撮像画素１２で生成される電荷の量を増やすことができる。また、第１の焦点検出画素１１（１３）では、光電変換部４１を透過した光の一部を光電変換部４１へ再入射するため、例えば、撮像光学系３１の射出瞳６０の一部を通過した光の情報を得ることができる。
（２）上記撮像素子２２において、例えば撮像画素１２の光電変換部４１は、第１波長域の光を光電変換し、第１の焦点検出画素１３（１１）の光電変換部４１は、第１波長域より波長の長い第２波長域の光を光電変換する。一般に、撮像素子２２によって光電変換される光は、波長が長い方が半導体層１０５（光電変換部４１）を透過しやすい。このため、波長が長い光は、光電変換部４１を透過して反射部４２Ａ（４２Ｂ）で反射されやすい。この結果、第１の焦点検出画素１１（１３）で生成される電荷の量を増やすことができる。このように、第１の焦点検出画素１３（１１）では半導体基板に対して透過率の高い長波長光（赤色の光）の特性を活かすことができる。
（３）上記撮像素子２２において、例えば撮像画素１２の光電変換部４１と、第１の焦点検出画素１３（１１）の光電変換部４１とは、第１波長域の光を光電変換する。これにより、撮像画素１２の出力と第１の焦点検出画素１１（１３）との出力との差に基づき、例えば、撮像光学系３１の射出瞳６０の一部を通過した光の情報を得ることができる。
（４）上記撮像素子２２において、例えば撮像画素１２の反射部４２Ｘは、光電変換部４１に投影される撮像光学系３１の瞳の像６００よりも広い面積を有し、少なくとも撮像光学系３１の瞳を通過した光束を反射する。これにより、撮像画素１２は、撮像光学系３１の瞳を通過した光によって生成される電荷の量を増やすことができる。
（５）上記撮像素子２２において、第１の焦点検出画素１１（１３）の反射部４２Ａ（４２Ｂ）は、撮像画素１２の反射部４２Ｘよりも狭い面積を有し、撮像光学系３１の瞳の一部を通過した光束を反射する。これにより、第１の焦点検出画素１１（１３）は、撮像光学系３１の射出瞳６０の一部を通過した光の情報を得ることができる。
（６）上記撮像素子２２において、例えば第２の焦点検出画素１４（１５）は、光電変換部４１に入射する光の一部を遮光する遮光部を有する。これにより、第２の焦点検出画素１４（１５）は、例えば撮像光学系３１の射出瞳６０の一部を通過した光の情報を得ることができる。
（７）上記撮像素子２２において、第１の焦点検出画素１１（１３）の光電変換部４１は、第２の焦点検出画素１４（１５）の光電変換部４１よりも長い波長域の光を光電変換する。これにより、第１の焦点検出画素１３（１１）では半導体基板に対して透過率の高い長波長光（赤色の光）の特性を活かすことができる。
（８）上記撮像素子２２において、第１の焦点検出画素１３（１１）はマイクロレンズ４０を有し、マイクロレンズ４０は、入射した光を反射部４２Ａ（４２Ｂ）に集光する。これにより、反射部４２Ａ（４２Ｂ）において、光電変換部４１に再入射する光を適切に反射することができる。
（９）上記撮像素子２２において、撮像画素１２はマイクロレンズ４０を有し、マイクロレンズ４０は、入射した光を反射部４２Ｘに集光する。これにより、光電変換部４１において、マイクロレンズ４０を介して入射した光、および、再入射した光を適切に光電変換することができる。
（１０）撮像素子２２において、例えば、撮像画素１２の光電変換部４１および第１の焦点検出画素１３（１１）の光電変換部４１は、長波長光（赤色の光）における光の吸収率が５０％以下である。反射部４２Ｘにより透過光を光電変換部４１へ再入射すること、および、反射部４２Ａ（４２Ｂ）により光電変換部４１へ透過光を再入射することによって、それぞれの光電変換部４１で生成される電荷の量を増やすことができる。
（１１）上記撮像素子２２において、第１の焦点検出画素１３（１１）の光電変換部４１は、光が入射するＺ軸方向の長さ、および、Ｚ軸方向と交差するＸ軸（Ｙ軸）方向の長さの比を２以下とした。半導体層１０５（光電変換部４１）のＺ軸方向の厚みを薄く構成することにより、反射部４２Ａ（４２Ｂ）において、光電変換部４１に再入射する光を適切に反射することができる。
（第４の実施の形態の変形例１）
配線層１０７において形成した導体膜等、あるいは絶縁膜の多層膜等によって反射部４２ＡＳ、４２Ｘ，４２ＢＳを構成する代わりに、タングステン等によって形成したコンタクトによって反射部４２ＡＳ、４２Ｘ，４２ＢＳを構成してもよい。
図３１(b)は、第４の実施の形態の変形例１による撮像素子２２の第１の焦点検出画素１１ｓ、１３ｓと、これらの画素に挟まれた撮像画素１２とで構成する１つの単位を拡大した断面図である。図２８(a)と同じ構成には、同一符号を付して説明を省略する。
配線層１０７と半導体層１０５との間に形成したコンタクトを反射部４２ＡＳ、４２Ｘ，４２ＢＳとして用いる。これにより、半導体層１０５に近い位置に反射部４２ＡＳ、４２Ｘ，４２ＢＳを設けることができる。
また、タングステン等により形成したコンタクトに代えて、多層膜を反射部４２ＡＳ、４２Ｘ，４２ＢＳとして用いてもよい。例えば、半導体層１０５に多層膜を積層して設ける。多層膜は、酸化膜や窒化膜などである。具体的には、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、シリコン酸窒化膜、またはこれらの膜の多層膜などである。
さらにまた、ポリシリコンを用いて反射部４２ＡＳ、４２Ｘ，４２ＢＳを形成するようにしてもよく、反射部４２ＡＳ、４２Ｘ，４２ＢＳを、半導体層１０５に絶縁膜を介して積層してもよい。
第４の実施の形態の変形例１によると、配線層１０７の導体膜あるいは絶縁膜を用いて反射部４２ＡＳ、４２Ｘ，４２ＢＳを構成する場合と比べて、半導体層１０５に近い位置に反射部４２ＡＳ、４２Ｘ，４２ＢＳを設けることができる。これにより、隣の画素へ反射部４２ＡＳ、４２ＢＳによる反射光が漏れることを抑制できるため、光電変換された信号にノイズが混入することを抑制できる。このように、図３１(a)の場合に比べて反射部４２ＡＳ、４２Ｘ，４２ＢＳが半導体層１０５（光電変換部４１）に近くなると、Ｚ軸方向の光路長が短くなる。これにより、位相差検出精度を向上させることができる。
第４の実施の形態では、撮像素子２２において、撮像画素１２とともに、反射タイプの瞳分割構造を有する第１の焦点検出画素１１（１３）と、遮光タイプの瞳分割構造を有する第２の焦点検出画素１４（１５）とを備える場合を例示した。この代わりに、撮像素子２２に第２の焦点検出画素１４（１５）を含めずに、撮像画素１２と、反射タイプの瞳分割構造を有する第１の焦点検出画素１１（１３）とを備える撮像素子２２として構成してもよい。この場合において、第１の焦点検出画素１１（１３）を、撮像画素１２におけるＲ，Ｇ，Ｂのうちどの色の画素に置換して配置するかについては、適宜変更して構わない。
また、第４の実施の形態では、撮像素子２２において、全ての撮像画素１２に反射部４２Ｘを設ける例を説明したが、撮像画素１２におけるＲ，Ｇ，Ｂの色によって反射部４２Ｘを設けたり設けなかったりしてもよい。例えば、反射タイプの瞳分割構造を有する第１の焦点検出画素１１（１３）を撮像画素１２のＲ画素に置換して配置し、撮像画素１２におけるＧ画素に反射部４２Ｘを設け、撮像画素１２におけるＢ画素に反射部４２Ｘを設けない構成にしてもよい。
あるいは、反射タイプの瞳分割構造を有する第１の焦点検出画素１１（１３）を撮像画素１２のＲ画素に置換して配置し、撮像画素１２におけるＢ画素に反射部４２Ｘを設け、撮像画素１２におけるＧ画素に反射部４２Ｘを設けない構成にしてもよい。さらにまた、反射タイプの瞳分割構造を有する第１の焦点検出画素１１（１３）を撮像画素１２のＧ画素に置換して配置し、撮像画素１２におけるＲ画素に反射部４２Ｘを設け、撮像画素１２におけるＢ画素に反射部４２Ｘを設けない構成にしてもよい。そしてさらに、反射タイプの瞳分割構造を有する第１の焦点検出画素１１（１３）を撮像画素１２のＢ画素に置換して配置し、撮像画素１２におけるＲ画素に反射部４２Ｘを設け、撮像画素１２におけるＧ画素に反射部４２Ｘを設けない構成にしてもよい。
反射タイプの瞳分割構造を有する第１の焦点検出画素１１（１３）を撮像画素１２のＲ画素の一部に置換して配置し、残りの撮像画素１２のＲ画素に反射部４２Ｘを設けてもよい。反射タイプの瞳分割構造を有する第１の焦点検出画素１１（１３）を撮像画素１２のＧ画素の一部に置換して配置し、残りの撮像画素１２のＧ画素に反射部４２Ｘを設けてもよい。反射タイプの瞳分割構造を有する第１の焦点検出画素１１（１３）を撮像画素１２のＢ画素の一部に置換して配置し、残りの撮像画素１２のＢ画素に反射部４２Ｘを設けてもよい。
このように、第１の焦点検出画素１１（１３）を置換する画素の色、反射部４２Ｘを設ける画素の色、反射部４２Ｘを設けない画素の色について、適宜変更して構わない。
上述した第４の実施形態および第４の実施の形態の変形例には、次のような撮像素子、撮像装置を含む。
（１）撮像素子２２において、光が入射するＺ軸方向と交差するＸＹ平面における撮像画素１２の反射部４２Ｘの面積は、光が入射するＺ軸方向と交差するＸＹ平面における第１の焦点検出画素１１（１３）の反射部４２Ａ（４２Ｂ）の面積よりも大きい。
（２）撮像素子２２において、撮像画素１２と第１の焦点検出画素１１（１３）とは第１方向に配列され、反射部４２Ｘは、光が入射するＺ軸方向と交差するＸＹ平面において光電変換部４１が有する面積の半分よりも大きい面積を有し、反射部４２Ａ（４２Ｂ）は、光が入射する方向と交差するＸＹ平面において光電変換部４１が有する面積の半分以下の面積を有する。
（３）撮像素子２２において、撮像画素１２と第１の焦点検出画素１１（１３）とは第１方向に配列され、反射部４２Ｘは、光が入射するＺ軸方向と交差するＸＹ平面において、光電変換部４１の中心よりも第１方向側および第１方向と逆方向側の領域に設けられ、反射部４２Ａ（４２Ｂ）は、光が入射するＺ軸方向と交差するＸＹ平面において、光電変換部４１の中心よりも第１方向または第１方向と逆方向側の一方の領域に設けられる。
（４）撮像素子２２において、反射部４２Ｘは、光が入射するＺ軸方向と交差し第１方向と平行なＸＹ平面において、光電変換部４１の中心を通る線と平行な線で分割された領域のうちの第１方向側および第１方向と逆方向側の領域に設けられ、反射部４２Ａ（４２Ｂ）は、光が入射するＺ軸方向と交差し第１方向と平行なＸＹ平面において、光電変換部４１の中心を通る線と平行な線で分割された領域のうちの第１方向側または第１方向と逆方向側の一方の領域に設けられる。
（５）カメラ１は、上記撮像素子２２を備え、撮像画素１２は、光電変換部４１で生成された電荷に基づく信号を出力する出力部１０６を有し、第１の焦点検出画素１１（１３）は、光電変換部４１で生成された電荷に基づく信号を出力する出力部１０６を有し、撮像画素１２の出力部１０６から出力された信号に基づいて画像データを生成し、第１の焦点検出画素１１（１３）の出力部１０６から出力された信号に基づいて焦点調節を行う。
上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。
１…カメラ
２…カメラボディ
３…交換レンズ
１２…撮像画素
１１、１１ｓ、１１ｐ、１１ｑ、１３、１３ｓ、１３ｐ、１３ｑ…第１の焦点検出画素
１４、１４ｓ、１４ｐ、１４ｑ、１５、１５ｓ、１５ｐ、１５ｑ…第２の焦点検出画素
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、４２ＡＳ、４２ＡＰ、４２ＡＱ、４２Ｂ、４２ＢＳ、４２ＢＰ、４２ＢＱ…反射部
４３…カラーフィルタ
４４Ａ、４４ＡＳ、４４ＡＰ、４４ＡＱ、４４Ｂ、４４ＢＳ、４４ＢＰ、４４ＢＱ…遮光部
５１、５２…光学特性調整層
６０…射出瞳
６１…第１の瞳領域
６２…第２の瞳領域
４０１、４０１Ｓ、４０１Ｐ、４０１Ｑ、４０２、４０２Ｓ、４０２Ｐ、４０２Ｑ…画素行
ＣＬ…マイクロレンズの中心線
ＣＳ…光電変換部の中心線

Claims (13)

  1. 第１のマイクロレンズ、および、前記第１のマイクロレンズを透過した光を光電変換する第１の光電変換部、および、前記第１の光電変換部を透過した光を前記第１の光電変換部へ反射する反射部を有する第１画素と、
    第２のマイクロレンズ、および、前記第２のマイクロレンズを透過した光を光電変換する第２の光電変換部を有する第２画素と、を備え、
    前記第１画素および前記第２画素は入射した光の集光位置が異なる撮像素子。
  2. 請求項１に記載の撮像素子において、
    前記第１のマイクロレンズと前記第２のマイクロレンズとは光学的な特性が異なる撮像素子。
  3. 請求項２に記載の撮像素子において、
    前記第１のマイクロレンズと前記第２のマイクロレンズとは焦点距離が異なる撮像素子。
  4. 請求項３に記載の撮像素子において、
    前記第１のマイクロレンズと前記第２のマイクロレンズとは形状が異なる撮像素子。
  5. 請求項３または４に記載の撮像素子において、
    前記第１のマイクロレンズと前記第２のマイクロレンズとは屈折率が異なる撮像素子。
  6. 請求項１から５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のマイクロレンズと前記第１の光電変換部との間、および、前記第２のマイクロレンズと前記第２の光電変換部と間の少なくとも一方に集光位置を変化させる光学部材を有する撮像素子。
  7. 請求項１から６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のマイクロレンズを透過して前記第１の光電変換部に入射した光の集光位置は前記反射部である撮像素子。
  8. 請求項１から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２のマイクロレンズを透過して入射した光の集光位置は前記第２の光電変換部である撮像素子。
  9. 請求項１から８までのいずれか一項に記載の撮像素子において、
    第３のマイクロレンズ、前記第３のマイクロレンズを透過した光を光電変換する第３の光電変換部、および、前記第３の光電変換部に入射する光の一部を遮る遮光部を有する第３画素を備え、
    前記第１画素および前記第３画素は入射した光の集光位置が異なる撮像素子。
  10. 請求項９に記載の撮像素子において、
    前記第３のマイクロレンズを透過して入射した光の集光位置は前記遮光部である撮像素子。
  11. 請求項７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、結像光学系の瞳の第１および第２の部分を通過した第１および第２の光束のうち一方の光束を反射する位置に配設され、
    前記第１の光電変換部は、前記第１および前記第２の光束、および、前記反射部で反射された光束を光電変換する撮像素子。
  12. 請求項１０に記載の撮像素子において、
    前記第３画素の前記遮光部は、結像光学系の瞳の第１および第２の部分を通過した第１および第２の光束のうち一方の光束を遮光する位置に配設され、
    前記第３の光電変換部は、前記第１および第２の光束のうち他方の光束を光電変換する撮像素子。
  13. 請求項１１または１２に記載の撮像素子と、
    前記第１画素および前記第２画素の少なくとも一方から出力される信号に基づき前記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。
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