3的另一部分区域的光瞳区域306的光束通过微透镜302，以在子像素b处被接收。因此，子像素a和子像素b分别接收摄像镜头的出射光瞳303的不同光瞳区域305和306的光。因此，通过将子像素a和子像素b的输出信号相互比较，能够进行相位差方式的焦点检测。
[0042]图4A和图4B是用于以不同的焦点状态示出从子像素a获得的图像信号波形401与从子像素b获得的图像信号波形402之间的相关性的图。如图4A所示，在失焦状态的情况下，从各子像素a和b获得的图像信号波形401和402彼此不匹配，并且彼此明显失准。随着接近对焦状态，如图4B所示，降低图像信号波形401和402之间的失准，并且图像信号波形401和402在对焦状态下相互重合。如上所述，基于从各子像素a和b获得的图像信号波形401和402之间的失准量，来检测失焦量(离焦量)，由此执行聚焦。
[0043]图5是摄像元件106的整体结构图。像素区域PA包括以行列状(η行Xk列)，即以由pll至pkn表示的矩阵状布置的单位像素200。现在，参照图6描述单位像素200的结构。图6是用于例示摄像元件的单位像素的电路结构的图。
[0044]在图6中，通过H)(光电转换器)60Ia和60Ib对入射上述各子像素a和b的H)601a和601b的光学信号进行光电转换，并在F1D 601a和601b中累积与曝光量相对应的电荷。要被提供给传输门的栅极的信号txa和txb分别被设置为高电平，由此将H) 601a和601b中累积的电荷传输给浮动扩散(FD)部603。FD部603连接到浮动扩散放大器604 (下文中称为“FD放大器”)的栅极，并且通过FD放大器604将从H) 601a和601b传输的电荷量转换为电压量。
[0045]通过将要被提供给用于重置FD部603的FD重置开关605的栅极的信号res设置为高电平，重置FD部603。此外，当重置H) 601a和601b的电荷时，同时将信号res和信号txa和txb设置为高电平。由此，传输门602a和602b以及FD重置开关605均被打开，以经由FD部603重置H) 601a和601b。通过将要被提供给像素选择开关606的栅极的信号sel设置为高电平，将通过FD放大器604而被转换为电压的像素信号输出给单位像素200的输出VOUt。
[0046]如图5所例示，垂直扫描电路501向各单位像素200提供诸如res、txa、txb和sel的驱动信号，以控制上述单位像素200的各开关。针对各行，共同提供这些驱动信号res、txa、txb和sel。各单位像素200的输出vout经由针对各列的垂直输出线502连接到列公共读出电路503。
[0047]现在，参照图7描述列公共读出电路503的结构。
[0048]垂直输出线502针对单位像素200的各列布置，并连接到I列中的单位像素200的输出vout。垂直输出线502连接到电流源504。电流源504和连接到垂直输出线502的单位像素200的FD放大器604构成了源极跟随电路。
[0049]在图7中，钳位电容器701具有电容Cl，反馈电容器702具有电容C2。运算放大器703包括连接到基准电源Vref的非反转输入终端。开关704被构造为使反馈电容器702的两端短路，并由信号cfs控制开关704。
[0050]传输开关705至708被构造为将从单位像素200读出的各信号传输至各信号保持电容器709至712。通过稍后描述的读出操作，第一 S信号保持电容器709存储从子像素a输出的像素信号Sa0此外，第二 S信号保持电容器711存储a/b合成信号Sab，Sab是通过将从子像素a输出的信号与从子像素b输出的信号相互合成(相加)而获得的信号。此外，第一 N信号保持电容器710和第二 N信号保持电容器712分别存储单位像素200的噪声信号N。信号保持电容器709至712分别连接至列公共读出电路503的输出vsa、vna、vsb和vnbo
[0051]如图5所例示，水平传输开关505和506分别连接至列公共读出电路503的输出vsa和vna。水平传输开关505和506各自由水平扫描电路511的输出信号ha*( 代表列编号)控制。当将信号ha*设置为高电平时，第一 S信号保持电容器709和第一 N信号保持电容器710的信号被分别传输至水平输出线509和510。
[0052]此外，水平传输开关507和508分别连接至列公共读出电路503的输出vsb和vnb。水平传输开关507和508各自由水平扫描电路511的输出信号hb*( 代表列编号)控制。当将信号hb*设置为高电平时，第二 S信号保持电容器711和第二 N信号保持电容器712的信号被分别传输至水平输出线509和510。水平输出线509和510连接至差动放大器514的输入。差动放大器514获得S信号与N信号之间的差分，并同时应用预定增益，由此将最终输出信号输出给输出终端515。
[0053]当要应用到水平输出线重置开关512和513的栅极的信号chres被设置为高时，水平输出线重置开关512和513被打开，并且各水平输出线509和510被重置为重置电压Vchres0
[0054]现在，描述图像信号A的读出操作和图像信号AB(图像信号A和图像信号B的合成信号)的读出操作。
[0055]图8是用于例示摄像元件106的像素区域PA、与为了执行焦点检测而在像素区域PA中设置的聚焦框801之间的关系的图。通过CPU 114将聚焦框801设置给DSP 109，并通过TG 113生成驱动信号来控制聚焦框801。根据预先存储在ROM 119中的设置数据来设置聚焦框801，但是可以根据用户通过操作元件(未示出)的操作而输入的数据，来设置聚焦框801。
[0056]在如上所述包括k列、η行的像素的像素区域PA中，由虚线指示聚焦框801。在本实施例中，从被表示为阴影部分的区域Reg1n_i中包括的单位像素的行中，读出用于图像生成和焦点检测计算的图像信号A和图像信号AB。从区域Reg1nj之外的区域Reg1n_C中包括的单位像素的行中，仅读出不用于焦点检测计算而仅用于图像生成的图像信号AB。
[0057]请注意，如图8所例示，当在像素区域的垂直方向设置多个区域Reg1nj时，在多个区域Reg1nj之间，可以将各区域Reg1nj中的单位像素200的行数设置为不同。
[0058]接下来，将参照图9A至图9C描述摄像元件106的读出操作。图9A是针对上述区域Reg1n_c的各行执行的读出操作的时序图。
[0059]首先，将信号cfs设置为高电平以打开开关704，由此将运算放大器703设置为缓冲状态。接下来，将信号sel设置为高电平以打开单位像素的像素选择开关606。之后，将信号res设置为低电平以关闭FD重置开关605，由此开启FD部603的重置。
[0060]随后，将信号cfs返回为低电平以关闭开关704，然后将信号tna和tnb设置为高电平，使得第一 N信号保持电容器710和第二 N信号保持电容器712分别经由传输开关706和708存储噪声信号N。
[0061]接下来，将信号tna和tnb设置为低，并关闭传输开关706和708。之后，将信号tsb设置为高电平以打开传输开关707，并将信号txa和txb设置为高电平以打开传输门602a和602b。利用该操作，通过将在子像素a的F1D 601a中累积的电荷信号与在子像素b的F1D 601b中累积的电荷信合成而获得的信号，经由FD放大器604和像素选择开关606被输出到垂直输出线502。在运算放大器703中，利用与钳位电容器701的电容Cl与反馈电容器702的电容C2之间的电容比相对应的增益来放大垂直输出线502的信号，并经由传输开关707将放大信号存储在第二 S信号保持电容器711中(a/b合成信号Sab)。依次关闭传输门602a和602b以及传输开关707，然后将信号res设置为高电平以打开FD重置开关605，由此重置FD部603。
[0062]接下来，将水平扫描电路511的输出hbl设置为高电平，由此打开水平传输开关507和508。由此，经由水平输出线509和510以及差动放大器514，将第二 S信号保持电容器711和第二 N信号保持电容器712的信号输出至输出终端515。水平扫描电路511依次将各列的选择信号hbl、hb2、…、hbk设置为高，由此输出针对一行的a/b合成信号(图像信号AB)。请注意，当通过信号hbl至hbk读出各列的信号时，将信号chres设置为高电平以打开水平输出线重置开关512和513，并将水平输出线509和510 —次重置为重置电压Vchres的电平。
[0063]以上是区域Reg1n_c中的单位像素的各行的读出操作。由此，读出图像信号AB。
[0064]随后，参照图9B和图9C描述区域Reg1nj的各行的读出操作。图9B是读出图像信号A之前的操作的时序图。从将信号cfs设置为高电平开始、直到将信号tna和tnb设置为低为止使得第一 N信号保持电容器710和第二 N信号保持电容器712存储N信号的操作，类似于参照图9A描述的操作。
[0065]在结束噪声信号N的存储之后，将信号tsa设置为高电平以打开传输开关705，并将信号txa设置为高电平以打开传输门602a