蓝色（或绿色或红色）滤色器 的像素可W被称为蓝色像素（或绿色像素或红色像素）。
[0047] 此外，各个像素配设有片上微透镜211i，并且在各片上微透镜211i中的矩形示意 性示出了光电转换部的光接收区。用于焦点检测的光电转换部311a和31化被W从相应像 素的中屯、水平位移的方式布置。注意，在下文的描述中，配设有用于焦点检测的光电转换部 311a和31化的像素可W被称为"焦点检测像素"。此外，用于焦点检测的光电转换部311a 和31化被布置在替代原本的蓝色像素而布置的绿色像素上。运是因为蓝色像素的输出对 图像质量的影响最小。注意，本发明不依据图像传感器的滤色器图案。因此，在本发明的图 像传感器14中，包括焦点检测像素的各像素具有一个光电转换部，并且由此从一个像素读 取一个光电转换信号。
[0048] 下面将描述在相位差检测型焦点检测中使用的图像信号的生成。在本实施例中， 生成四种类型的图像信号。如后述的，在本实施例中，位移到不同位置的微透镜211i W及 光电转换部311a和31化被用于分割摄像光学系统（摄影镜头300)的出射光瞳。"A图像" 是通过连结在同一像素行（在X轴方向上）中布置的像素211上的多个光电转换部311a 的输出而获得的图像信号，并且"B图像"是通过连结在同一像素行中布置的像素211上的 多个光电转换部31化的输出而获得的图像信号。如图2A所示，由在X轴方向上W两个像 素间距彼此相邻的多个蓝色像素位置处（的绿像素）能够获得A图像和B图像。
[004引此外，"GA图像"是通过连结在图2A的X轴方向上与光电转换部311a相邻的多个 绿色像素的光电转换部311c的输出而获得的图像信号。此外，"GB图像"是通过连结在图 2A的X轴方向上与光电转换部31化相邻的多个绿色像素的光电转换部311c的输出而获 得的图像信号。光电转换部311a和31化输出基于已通过摄像光学系统（摄影镜头300) 的出射光瞳的一部分区域的光束的信号，而光电转换部311c输出基于摄像光学系统（摄影 镜头300)的出射光瞳的整个区域的光束的信号。由此，通过从相同颜色的像素组获取A图 像、B图像、GA图像和GB图像，能够实现局精度相位差检测。
[0050] 注意，依据焦点检测区域确定在A图像、B图像、GA图像和GB图像生成中使用的像 素的位置和数量。
[005。 通过使用相关运算检测W运种方式生成的A图像与GA图像之间的相对图像偏移 量，和W运种方式生成的B图像与GB图像之间的相对图像偏移量，能够检测预定区域中的 焦点偏移量，即，散焦量。根据本实施例，能够从具有W不从像素中屯、位移的方式定位的光 电转换部311c的像素（在W下的描述中称为摄影像素）获取摄像像素信号。当生成摄影 图像时，使用周边像素的输出来生成（插值）在与焦点检测像素相对应的位置处的摄像像 素信号。注意，当生成摄像像素信号时，可W使用，也可W不使用对应的焦点检测像素的输 出。
[0052] 下文中，配设有用于生成A图像（第一图像信号）的光电转换部311a的多个像素 被统称为第一像素组，并且配设有用于生成B图像（第二图像信号）的光电转换部31化的 多个像素被统称为第二像素组。此外，配设有用于生成GA图像（第S图像信号）的光电转 换部31 Ic的多个像素被统称为第S像素组，并且配设有用于生成GB图像（第四图像信号） 的光电转换部311c的多个像素被统称为第四像素组。
[0053] 注意，在本实施例中，第=像素组和第四像素组分别是与第一像素组或第二像素 组在X轴方向上相邻的像素组。然而，第=像素组和第四像素组也可W分别是与第一像素 组或第二像素组在Y轴方向上相邻的像素组。可选地，可W使用从其他像素获取的像素值 来生成GA图像和GB图像。例如，可W使用被计算为与第一像素组的各个像素相邻的多个 (例如，四个）像素的平均值的像素值，来生成GA图像。
[0054] 基本地，在与相位差检测方向垂直的方向上，通过W使得第一像素组与第=像素 组之间的距离短于第一像素组与第二像素组之间的距离的方式，来选择第=像素组，能够 实现本发明的效果。类似地，可WW使得第二像素组与第四像素组之间的距离短于第一像 素组与第二像素组之间的距离的方式来选择第四像素组。当基于其他像素值来生成第=像 素组和第四像素组的像素值时，也可W W相同的方式来选择第=像素组和第四像素组的各 个像素的虚拟像素位置。
[0055] 图2B是例示本实施例的图像传感器14的读取电路的结构的示例的图。图像传感 器14包括水平扫描电路151和垂直扫描电路153,并且水平扫描线252和垂直扫描线254被 布置在像素的边界上。经由水平扫描线252和垂直扫描线254将在光电转换部311a、3Ub 和311c中生成的信号读取到外部。
[0056] 图3A至图3C是例示摄影镜头300的出射光瞳面、与布置在图像传感器14的像平 面的中屯、附近的像素211的光电转换部311a和31化之间的共辆关系的图。图像传感器14 的光电转换部311a和31化与摄影镜头300的出射光瞳面被设计为经由片上微透镜211i 具有共辆关系。此外，一般而言，摄影镜头300的出射光瞳面基本上与配设有用于调节光量 的可变光圈的面匹配。
[0057] 另一方面，本实施例的摄影镜头300是倍率可变的变焦镜头。一些变焦镜头具有 如下的结构，即当其倍率改变时，出射光瞳的大小或像平面与出射光瞳之间的距离（出射 光瞳距离）改变。图3A至图3C示出了摄影镜头300的焦距在广角端与摄远端之间的中间 的状态。W在该状态下的出射光瞳距离Zep为标准，适当地设计片上微透镜的形状和依据 图像高度的偏屯、率参数。
[0058] 在图3A至图3C中，摄影镜头300包括第一透镜组101、保持第一透镜组的透镜镜 筒部件10化、第=透镜组105、W及保持第=透镜组的透镜镜筒部件10化。此外，摄影镜头 300包括光圈102、限定最大f值处的光阔直径的光阔板102a、W及用于调节当缩小光阔时 的光阔直径的光圈叶片10化。注意，图3A至图3C示出了用作用于限制通过摄影镜头300 的光束的部件的组件1〇化、1〇2曰、10化及10化，作为当从像平面观察时的光学虚拟图像。此 夕F，在光圈102的附近的合成光阔被定义为摄影镜头300的出射光瞳，并且具有出射光瞳距 离Z巧。
[0059] 光电转换部311a (图3A)、光电转换部31化（图3B)或者光电转换部311c (未示 出）被布置在像素211的最下层。在光电转换部311a至311c的各个之上，配设有互连层 211e至211g、滤色器21比W及片上微透镜211i。光电转换部311a至311c被片上微透镜 211i投影在摄影镜头300的出射光瞳面上。换言之，出射光瞳经由片上微透镜211i被投影 到光电转换部311a至311c的表面上。
[0060] 图3C示出了光电转换部311a和31化在出射光瞳面上的投影图像EPla和EP化。 注意，光电转换部311c的投影图像EPlc基本上等于EPla和EP化的和。入射到光电转换部 311a的光束在摄像光学系统的出射光瞳面上的重屯、位置（投影图像EPla的重屯、位置）从 中屯、向右方向（第一方向）位移。另一方面，入射到光电转换部31化的光束在摄像光学系 统的出射光瞳面上的重屯、位置（投影图像EP化的重屯、位置），W与入射到光电转换部311a 的光束的重屯、位置相反的方式，从中屯、向左方向（第二方向）位移。此外，入射到光电转换 部311c的光束在摄像光学系统的出射光瞳上的重屯、位置（投影图像EPlc的重屯、位置）不 从中屯、向左或向右方向（在本实施例中，也不在向上或向下的方向上）位移。
[0061] 在图3A和图3B中/'L"指示通过摄影镜头300的光束的最外部。光束的最外部L 由光圈的光阔板102a限定，并且在摄影镜头300中，在投影图像EPla和EP化中几乎不发生 光晕（vignetting)。图3C示出了由图3A和图3B中的光束的最外部L在出射表面上形成 的圆化。从光电转换部311a和31化的投影图像EPla和EP化的大部分都在圆化内的事 实，可清楚知道几乎不发生光晕。由于光束的最外部L由光圈的光阔板102a限定，因此能 够表达为化=1〇2曰。此时，在像平面的中屯、，投影图像EPla和EP化的光晕状态关于光轴 对称，并且由光电转换部311a和31化接收的光量彼此相等。因此，本实施例的图像传感器 14不仅具有摄影功能，而且还具有作为用于生成在相位差检测型焦点检测中使用的信号的 设备的功能。
[0062] 图4A是例示在摄影范围400中设置的焦点检测区域401的示例的图。当使用图 像传感器14的像素的输出进行焦点检测时，在对比度检测型焦点检测和相位差检测型焦 点检测两种情况下，都使用与焦点检测区域401相对应的图像传感器14的区域中包括的像 素的输出。因此也可W想到，在图像传感器14中设置焦点检测区域401，并且为了便于说明 和理解，将假设焦点检测区域401是图像传感器14的像素区域来给出下述说明。
[0063] 在此，假设遵循图2A中示出的规则，在焦点检测区域401中的像素上配设光电转 换部311a至311c。由于使用包括光电转换部311a和31化的、分别在水平狂轴）方向上 从像素的中屯、移位的焦点检测像素，因此基于焦点检测区域401中的图像在水平方向上的 对比度差来检测图像信号之间的相位差。
[0064] 因一对光束之间的行进角度的差异而出现在此检测到的相位差，并且每单位散焦 量的相位差与生成一对图像信号的光束在出射光瞳面上的区域中的重屯、之间的距离成正 比。如上所述，光电转换部311c的投影图像EPlc基本上等于投影图像EPla和EP化的和。 因此，投影图像EPlc的重屯、位置位于投影图像EPla和EP化的一对重屯、位置的中间。因此， 在由光电转换部311a和31化获得的一对图像信号（A图像和B图像）之间的相位差，大约 是在由光电转换部311a(311b)和311c获得的一对图像信号（A图像度图像）和GA图像 (GB图像））之间的相位差的两倍。
[006引由于对于GA图像和GB图像，投影图像EPlc是共同的，因此用于生成GA图像的光 束和用于生成GB图像的光束在出射面上具有相同的重屯、位置。因此，基于光电转换部311a 和311c的输出而获得的A图像与GA图像之间的相位差、跟基于光电转换部31化和311c 的输出而获得的B图像与GB图像之间的相位差的和，基本上等于基于光电转换部311a和 31化的输出而获得的A图像与B图像之间的相位差。
[006引图4B是示出了用于生成AF图像信号的、从焦点检测区域401中包括的像素提取 的像素的图，该图例示了由各提取的像素的输出而生成了哪个图像信号。在图4B中，由"图 像信号的类型"和（i，j)(其中，i和j是1至N的整数）指示生成相同类型的图像信号的 各像素组（第1至第4像素组中的各个）的第i行中的第j像素。例如，由A(Ll)指示生 成A图像的第一像素组中的第一行的第一个像素。注意，图4B中的光电转换部的强