CN113852731A - 固体摄像元件、读取装置、图像处理装置及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及提高从需要图像数据的像素组得到的图像品质的固体摄像元件、读取装置、图像处理装置及控制方法。其包括将进行光电转换的像素呈矩阵状多个配置的像素部，和实施所述像素部的像素的读出控制的控制部，所述控制部不实施所述像素部中的一部分的像素的读出控制。

Description

固体摄像元件、读取装置、图像处理装置及控制方法
技术领域
本发明涉及固体摄像元件、读取装置、图像处理装置及控制方法。
背景技术
以往，在使用图像传感器的固体摄像元件中，开发有配置了由RGB构成的像素的三行图像传感器构成、或能够读取RGB等可见光以外的近红外(NIR)等不可见光的四行图像传感器构成。
在四行图像传感器中，已知的技术是通过能够同时读取可见光和不可见光，例如以排除原稿上的灰尘等多余的读取信息为目的，或者是将不可见但重要的信息预先埋入原稿并读取该信息。
在专利文献1中公开的技术是在区域传感器中，通过对读出区域的上下行进行复位处理，来用于防止高光溢出的发生。
但是，在以往的由多行构成的图像传感器中，即使在仅需要所配置的行中的一部分信息的情况下，也会启动全部的行，并仅选择使用所得到的图像数据中需要的图像数据。
或者，在以往的由多行构成的图像传感器中，对于不需要的行的处理或者从不需要的行得到的图像数据的处理，存在着没有提供最佳的处理方法的问题。
另外，根据专利文献1所公开的现有技术，由于对应于所需区域的图像读出的时机，对不需要区域的像素中产生的电荷进行复位，因此存在着不需要区域的像素的复位处理动作所产生的噪声对所需区域的像素的读出造成影响的问题。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提高从需要图像数据的像素组得到的图像品质。
【专利文献1】(日本)专利第5803470号公报
发明内容
为了解决上述课题，实现目的，本发明的特征在于包括：将进行光电转换的像素呈矩阵状多个配置的像素部，和实施所述像素部的像素的读出控制的控制部，所述控制部不实施所述像素部中的一部分的像素的读出控制。
根据本发明，获得的效果是能够提高从需要图像数据的像素组得到的图像品质。
附图说明
图1所示是第1实施方式所涉及的图像形成装置的一个构成示意图例。
图2所示是图像读取装置的构成例的截面图。
图3所示是构成图像读取装置的各部的电连接的框图。
图4所示是像素电路的构成例示图。
图5所示是像素电路中的传送所涉及的时机控制图。
图6所示是像素电路的硅层中的电荷移动(电荷串扰)图。
图7所示是电路间的噪声传播(电路串扰)图。
图8所示是电路间的噪声传播(布线串扰)图。
图9所示是像素电路的控制时机图。
图10所示是第2实施方式涉及的像素组的部分读出的一个例示图。
图11所示是第3实施方式涉及的像素电路的构成例示图。
图12所示是像素电路中的传送所涉及的时机控制图。
图13所示是像素电路的控制时机图。
图14所示是第4实施方式所涉及的构成固体摄像元件的各部的电连接模块图。
图15所示是停止AD转换部(Line1、3)时的噪声影响(电路串扰)图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明固体摄像元件、读取装置、图像处理装置以及控制方法的实施方式。
(第1实施方式)
图1所示是第1实施方式所涉及的图像形成装置100的一个构成示意图例。在图1中，作为图像处理装置的图像形成装置100是通常被称为具有复印功能、打印机功能、扫描仪功能和传真功能中的至少2个功能的多功能外围设备。
图像形成装置100具有作为读取装置的图像读取装置101和ADF(AutomaticDocumentFeeder)102，并具有在其下部的图像形成部103。对于图像形成部103，为了说明内部的构成，是取下外部罩盖来显示内部的构成。
ADF102是将读取图像的原稿定位在读取位置的原稿支撑部。ADF102将载置在载置台上的原稿自动搬送到读取位置。图像读取装置101在规定的读取位置读取由ADF102输送来的原稿。另外，图像读取装置101在上表面具有作为载置原稿的原稿支撑部的接触玻璃，并读取作为读取位置的接触玻璃上的原稿。具体而言，图像读取装置101是内部具有光源、光学系统、CMOS图像传感器等的固体摄像元件的扫描仪，并通过光学系统由固体摄像元件来读取由光源照明的原稿的反射光。
图像形成部103具有对记录纸手动供纸的手动供纸辊104和对记录纸进行供给的记录纸供给部107。记录纸供给部107具有从多级记录纸供纸卡盒107a来陆续放出记录纸的机构。所供给的记录纸张经由对位辊108被传送到二次转印带112。
在二次转印带112上输送的记录纸在转印部114中被转印有中间转印带113上的调色剂图像。
另外，图像形成部103具有光写入装置109、串列方式的成像部(Y、M、C、K)105、中间转印带113及上述二次转印带112等。通过成像部105的成像处理，作为调色剂图像在中间转印带113上形成由光写入装置109写入的图像。
具体来说就是，成像部(Y、M、C、K)105具有4个可旋转的感光体鼓(Y、M、C、K)，并在各各感光体鼓的周围分别设有包括充电辊、显影器、一次转印辊、清洁器部及除电器的成像元件106。在各感光体鼓中，成像元件106发挥作用，感光体鼓上的图像通过各一次转印辊被转印到中间转印带113上。
中间转印带113在各感光体鼓和各一次转印辊之间的夹持部里，通过驱动辊和从动辊来张紧架设地被配置。被一次转印到中间转印带113上的调色剂图像通过中间转印带113的移动，在二次转印装置中被二次转印到二次转印带112上的记录纸上。该记录纸通过二次转印带112的移动被输送到定影装置110，并且调色剂图像作为彩色图像来定影在记录纸上。然后，记录纸朝着到机外的排纸盘被排出。还有，在双面打印的情况下，记录纸的正反面通过翻转机构111被翻转，翻转后的记录纸朝着二次转印带112被传送。
另外，图像形成部103不限于通过上述那样的电子照相方式来形成图像，也可以通过喷墨方式来形成图像。
接着，对图像读取装置101进行说明。
图2所示是图像读取装置101的构成例的截面图。如图2所示，图像读取装置101在主体11内具有设置了固体摄像元件22的传感器基板10、透镜单元8、第1滑架6及第2滑架7。第1滑架6具有作为LED(LightEmittingDiode:发光二极管)的光源2及反光镜3。第2滑架7具有反光镜4,5。另外，读取装置101在上表面设置有接触玻璃1及基准白板13。光源2由对应于可见图像用的白色光源、不可见图像用的近红外(NIR)光源等用途的光源构成。
图像读取装置101在读取动作中，一边使第1滑架6及第2滑架7从待机位置(原本位置)向副扫描方向(A方向)移动，一边从光源2向上方照射光。然后，第1滑架6及第2滑架7将来自原稿12的反射光经由透镜单元8在固体摄像元件22上成像。
另外，图像读取装置101在电源接通ON时等，读取来自基准白板13的反射光并设定基准。即，图像读取装置101将第1滑架6移动到基准白板13的正下方，并点亮光源2，使来自基准白板13的反射光在固体摄像元件22上成像，由此来进行增益调整。
固体摄像元件22能够拍摄可见、不可见的波长区域。在固体摄像元件22中配置有将入射光量转换为电信号的像素。像素被配置成矩阵状，从各像素得到的电信号每隔一定时间以规定的顺序向后级的数字信号处理部225(参照图4)传送(像素读出信号)。在各像素上配置有仅穿透特定波长的光的彩色滤光片。在本实施方式的固体摄像元件22中，将从配置有同一彩色滤光片的像素组得到的各信号称为信道。另外，在本实施方式中，将照射可见光而由固体摄像元件22拍摄的图像称为可见图像，将照射近红外光等不可见光而由固体摄像元件22拍摄的图像称为不可见图像。
另外，作为本实施方式的图像读取装置101，适用的是缩小光学系统的图像读取装置，但不限于此，也可以是等倍光学系统(紧贴型光学系统:接触式图像传感器方式)。
图3所示是构成图像读取装置101的各部的电连接的框图。如图3所示，图像读取装置101除了具备上述的固体摄像元件22、光源2之外，还具备图像处理部20、控制装置23、光源驱动部24。光源驱动部24驱动光源2。
固体摄像元件22是缩小光学系统用传感器，例如是CMOS图像传感器等。固体摄像元件22具备像素部221、控制部222、控制寄存器部223、AD转换部224和数字信号处理部225。
另外，在本实施方式中，以四行构成的固体摄像元件22为例进行说明，但并不限定于四行。另外，关于比像素部221还要后级的电路构成，不限于图示的构成。
像素部221具有将构成像素的像素电路228多个配置成矩阵状的四行的像素组。另外，像素部221在四行的像素组中按每一行配置不同的彩色滤光片(CF)229，并且仅穿透特定波长区域的光。彩色滤光片229被配置为用于将入射光按每个不同的波段来分离。例如根据RGB-CF、YMCK-CF、NIR-CF等图像获取目的，来配置最佳的彩色滤光片229。
像素部221的各像素电路228由控制部222或控制寄存器部223控制。控制部222或控制寄存器部223由控制装置23控制。
AD转换部224具备AMP电路226和AD转换电路227，并将从像素部221输出的信号转换为数字信号。数字信号处理部225根据需要对由AD转换部224转换后的数字信号进行处理。AD转换部24及数字信号处理部225用作处理从像素部221获得的信号的处理部，并由控制部222或控制寄存器部223来控制。
由像素部221的各像素电路228生成的复位电平和信号电平(PIXOUT_CF0～3)例如沿着主扫描的配置位置来依次进行读出，读出的复位电平和信号电平的差值通过AD转换部224的AMP电路226来放大。放大后的差值电平通过AD转换部224的AD转换电路227来转换为数字信号。转换后的数字信号(图像数据)根据需要由数字信号处理部225来实施处理，并向配置在后级的图像处理部20传送。
图像处理部20执行对应于图像数据的使用目的的各种图像处理。
另外，在本实施方式中，是固体摄像元件22具有数字信号处理部225的构成，但不限于此，也可以将数字信号处理部225设置在固体摄像元件22的外部。另外，也可以将AD转换部224和控制寄存器部223设置在固体摄像元件22的外部。
接着，说明像素部221的像素电路228。
图4所示是像素电路228的构成例示图。作为像素电路228的一例，所示的是包括光电二极管(PD)200、电荷传送晶体管(TX_Tr)202、进行电荷-电压变换的浮动扩散(FD)204、使FD204复位的复位晶体管(RT_Tr)206、在后级缓冲信号并输出的源极跟随器电路(SF电路)208、控制向PIXOUT行的信号输出的选择控制开关(SL)210、向SF电路208供给偏压电流的电流源(Is)212的四晶体管构成。PD200是"受光元件"的一例，将射入的光进行光电转换后生成电荷，并蓄积与入射光量相应的电荷。PD200例如是嵌入型的光电二极管。TX_Tr202、RT_Tr206、SF电路208、SL210形成四个晶体管(作为一例为MOSFET(MOSFieldEffectTransistor))的构成。像素电路228内的连接关系如下所示。
PD200的阳极接地，阴极与TX_Tr202的漏极连接。TX_Tr202的漏极与PD200的阴极连接，源极与FD204连接。RT_Tr206的漏极与电压VDD连接，源极与FD204连接。SF电路208的栅极与FD204连接，漏极与电压VDD连接，源极与SL210的漏极连接。SL210的漏极与SF电路208的源极连接，并从源极向AD转换部224(参照图3)一侧输出像素信号(电压)。
控制部222(参照图3)通过对TX_Tr202的栅极、RT_Tr206的栅极、SL210的栅极施加脉冲电压作为控制信号，来使得像素电路228动作。
像素电路228的基本动作如下所示。首先，通过PD200进行光电转换，生成与射入的光的量对应的电荷并积蓄。积蓄在PD200里的电荷通过TX_Tr202的开关接通，从PD200向FD204(浮动扩散区域)传送。FD204将PD200生成的电荷转换为电压。
SF电路208的动作如下。SF电路208放大FD204的信号电平的电压，并作为像素信号(电压)SFOUT输出。将FD204的信号电平作为SFOUT输出之后，FD204的信号电平通过RT_Tr206的开关接通而被复位，并初始化为规定的电平。像素信号SFOUT通过SL210的开关接通作为PIXOUT来传送，进而经由AD转换部224等成为图像数据。
以下，对传送所涉及的时机控制进行说明。另外，简单起见，说明的是像素电路228以矩阵状配置了四行的情况。
图5所示是像素电路228中的传送所涉及的时机控制图。如图5所示，控制部222按每个规定的读取间隔(以下称为行周期)，以RT信号、TX信号的顺序来控制。
当RT信号有效(assert)时，FD204被初始化为规定的电平(复位电平)。此后，TX信号有效(assert)，在PD200中生成的电荷经由TX_Tr202被传送到FD204。
由于TX信号有效(assert)后的FD204的电平以复位电平为基准，降低对应于PD200中产生的电荷量的电平量(信号电平)，因此通过AD转换部224将复位电平和信号电平的差值进行AD转换，就得到所述行周期期间产生的电荷量即入射光量。
但是，在图像读取装置101中，未必需要所搭载的全部像素组的图像数据。例如，在作为彩色滤光片229配置了RGB-CF的图像传感器中仅读取单色的图像数据的情况等下，只要仅读取来自配置有RGB三色的彩色滤光片229的像素组中的一个像素组的图像数据即可。另外，例如，在仅读取进行读取的原稿之中一部分的情况下，即使在配置了同一彩色滤光片229的像素群中，有时也会只要仅读取一部分的像素群即可。
尤其是，在本实施方式中，使用的是能够同时获取照射RGB那样的可见光而拍摄的可见图像和照射NIR那样的不可见光而拍摄的不可见图像的图像读取装置101。在这样的图像读取装置101中，根据用途，有时仅需要获取照射RGB那样的可见光而拍摄的可见图像、或者仅需要获取照射NIR那样的不可见光而拍摄的不可见图像。
但是，在所搭载的多个像素组之中获取从包含在特定的行里的一部分像素群得到的图像数据时，如果不对不需要的像素群进行适当的处理，就会因为处理不需要的像素群引起的噪声的影响，导致从需要的像素群得到的图像的品质相对于本来应该得到的图像品质会劣化。另外，对不需要的像素群的处理电路始终使其工作，从功耗的观点来看也是不希望的。以下，对图像品质的劣化要因进行说明。
首先，对像素电路228的硅层中的电荷移动(电荷串扰)引起的图像品质的劣化进行说明。
这里，图6所示是像素电路228的硅层中的电荷移动(电荷串扰)图。图6所示是在行或列方向上相邻的像素电路228之间的硅层中的电荷移动。
更为详细的是，如图6所示，在像素电路228中，只有在光射入时进行光电转换并产生电荷。所产生的电荷经由PD200下的硅层向其他PD200的下部移动。例如，在配置了仅穿透R的彩色滤光片229的像素电路228中产生的由R光引起的电荷朝着配置了仅穿透G的彩色滤光片229的像素电路228的下部移动时，本来是想仅将G光引起的电荷作为有效的光电转换结果来对待的，但却混入了由R光引起的电荷。这种电荷的混入是由电荷串扰成分引起的混色。
另外，由于对PD200的入射光的波长越长，就在硅层的越深的位置实施光电转换，因此当NIR光等的较长波长的光射入时，与可见光等较短波长的光射入的情况相比，电荷串扰成分会增加。例如，在形成配置了穿透R/G/B/NIR的各波段的彩色滤光片的像素组的情况下，由于所配置的彩色滤光片中的NIR彩色滤光片是穿透最大波段的彩色滤光片，所以从NIR像素组对其他像素组的电荷串扰成分为最大。同样地，在形成配置了穿透R/G/B的各波段的彩色滤光片的像素组的情况下，从R像素组对其他像素组的电荷串扰成分为最大。
通常，像素电路228被设计为使得电荷串扰分量足够小。例如，通过在不同的像素电路228之间设置阻碍电荷的移动的壁，就可以降低混色。但是，难以完全防止电荷的移动。
于是，在本实施方式中，通过抑制来自不需要图像数据的像素组的混色成分，来提高从需要的像素组得到的图像的品质，详细情况将在后面叙述。
接着，说明电路间的噪声传播(电路串扰)引起的图像品质的劣化。
这里，图7所示是电路间的噪声传播(电路串扰)图。如图7所示，当由于某个电路的开关动作等而产生负荷变动时，向电路供给电流的电源或GND的电平就会变动。电源/GND的变动经由共通阻抗，作为噪声来向与该电路和电源/GND共通的其他电路传播。
于是，在本实施方式中，详细情况如后所述地，是通过抑制用于处理不需要的像素群的电路所引起的噪声的产生，并抑制对来自需要的像素群的数据的噪声传播，来提高从需要的像素群得到的图像品质。
接着，说明电路间的噪声传播(布线串扰)引起的图像品质的劣化。
这里，图8所示是电路间的噪声传播(布线串扰)图。如图8所示，在两根信号线接近且平行地布线时，噪声会经由布线间的寄生电容或互感来传播。在一侧的布线中产生的电平变化会变成噪声向另一侧的布线传播。即，如果布线1为固定电平，则即使存在寄生电容等布线串扰传播路径，也不会发生噪声的传播。
因此，在本实施方式中，详细情况如后所述地，通过将不需要的像素群的处理所涉及的信号布线控制为固定电平，抑制布线间的噪声传播，来提高从需要的像素组得到的图像的品质。
接着，说明本实施方式中的像素电路228的控制时机。以下，说明配置了四行(Line0～3)的像素电路228的情况。然后，将作为获取图像数据的像素群的行称为需要行(Line0～2)，将不需要图像数据的像素群的行称为不需要行(Line3)。
这里，图9所示是像素电路228的控制时机图。如图9所示，控制部222对配置在需要行(Line0～2)里的像素电路228进行图5所说明的控制来得到图像数据。
另一方面，如图9所示，控制部222对于配置在不需要行(Line3)里的像素电路228，使RT/TX信号始终有效(assert)。
由于配置在不需要行(Line3)里的像素电路228进行的光电转换所产生的电荷始终是TX信号为有效(assert)的，因此电荷产生后立即向FD204传送。此外，由于RT信号也是始终有效(assert)的，所以FD204始终保持为恒定的电位。即，通过光电转换产生的电荷立即经由RT_Tr206朝着电源被废弃。
通过本控制，不需要行(Line3)所产生的电荷始终被废弃，不实施读出控制。更为详细的是，虽然像素电路228中的光电转换得到实施，但由于光电转换产生的电荷被立即废弃，所以电荷不会积存在PD200部，从而能够使不需要行对需要行的电荷串扰成分为最小化。即，能够降低像素电路228间的电荷串扰，并能够提高图像品质。
另外，由于固定了用于驱动配置在不需要行(Line3)里的像素电路228的晶体管的状态，所以能够抑制伴随晶体管的开关动作的负荷变动，并抑制经由共通阻抗的多余的电路串扰的发生。即，对于配置在不需要行(Line3)里的像素电路228，因为不进行晶体管的开关动作，所以就能够抑制电路串扰并降低功耗。
另外，由于FD204的电位始终恒定，不需要行(Line3)的处理布线的电平始终处于规定的电平(复位电平)，因此能够使得对像素部221的需要行(Line0～2)及处理布线的布线串扰成分为最小化。即，由于来自像素电路228的布线的电平不变动，所以就能够抑制布线串扰。
另外，控制部222如下所述地控制AD转换部224和数字信号处理部225。
控制部222对需要行(Line0～2)进行与以往同样的控制，来得到图像数据。
另一方面，控制部222对于不需要行(Line3)，是停止AD转换部224及数字信号处理部225的动作。
如此，通过停止不需要行(Line3)的处理部(AD转换部224和数字信号处理部225)的动作，能够抑制电路的开关动作引起的负荷变动。即，能够从停止的不需要行(Line3)的处理部(AD转换部224及数字信号处理部225)使得对动作的需要行(Line0～2)的处理部的电路串扰成分为最小化。即，由于不进行不需要的电路动作，所以能够抑制电路串扰。
另外，通过停止不需要行(Line3)的处理部(AD转换部224及数字信号处理部225)的动作，能够将连接各处理部间的布线的电位固定为规定的电平，因此能够使得对连接需要行(Line0～2)的处理部间的布线的布线串扰成分为最小化。即，由于处理部间的布线的电平不变动，所以就能够抑制布线串扰。
更进一步地，通过固定控制信号或停止不需要行(Line3)的处理部，能够实现低功耗化，来降低功耗。
这样，根据本实施方式，通过对不需要图像数据的不需要的像素区域始终复位其电荷且不实施读出控制的构成，能够降低由不需要的像素区域中由光电转换产生的电荷、或由不需要的像素区域得到的图像数据的处理电路的动作引起的噪声对需要区域的绕入，并能够实现从需要图像数据的需要行的像素得到的图像品质的提高。
更进一步地，通过在能够满足所要求的图像品质的范围内停止不需要图像数据的不需要行的各处理部，能够实现低功耗化，来降低功耗。
例如，在仅需要获取照射RGB那样的可见光而拍摄的可见图像而不需要获取照射NIR那样的不可见光而拍摄的不可见图像的情况下，能够降低从不需要行(Line3)对需要行(Line0～2)的电荷串扰。
(第2实施方式)
接着，对第2实施方式进行说明。
在第1实施方式中，说明了以行为单位设定需要的像素组或不需要的像素组的情况下的控制部222的控制，第2实施方式与第1实施方式的不同点是，在同一行内设定需要的像素组和不需要的像素组。下面，在第2实施方式的说明中，省略了与第1实施方式为相同部分的说明，而对不同于第1实施方式的地方进行说明。
图10所示是第2实施方式涉及的像素组的部分读出的一个例示图。图10所示是在同一行内以像素组为单位来显示像素电路228的控制切换的图。在图10所示的例子是对仅读出配置在呈矩阵状配置的像素电路228的中央的像素组的情况的控制。
另外，在图10中，影线所示的像素组是像素部221中的不实施读出的一部分的像素。另外，不实施读出的一部分的像素是一个像素或多个像素。
固体摄像元件22具备读出范围控制部230。控制部222对读出范围控制部230进行像素部221的各像素电路228中的进行读出的像素范围(从读出开始像素位置到读出结束像素位置的范围)的指定。读出范围控制部230对于设置在像素部221的每行(Line0～3)的各像素电路228里的移位寄存器电路228a进行控制。
移位寄存器电路228a在从读出范围控制部230所设定的读出开始像素位置到读出结束像素位置的范围内，对每个像素依次适用从控制部222输入的像素控制信号TX、RT、SL信号。另外，从控制部222向移位寄存器电路228a输入的控制信号以与图5所示控制时机为相同的时机来输入。
另外，移位寄存器电路228a对于没有被读出范围控制部230设定的读出范围外的像素，将像素控制信号TX、RT控制为固定电平。另外，因为移位寄存器电路228a不需要将从读出范围外的像素得到的信号向设置在后级的AMP226、ADC227传送，所以SL信号也控制为固定电平。即，从移位寄存器电路228a对图10中以影线所示不实施读出的像素群的控制信号全部为固定电平。
即，对于图10中以影线所示不实施读出的像素群移Line0、3，移位寄存器电路a始终将输出设为固定电平，不实施读出。另外，对于位于Line1、2的像素电路228的端部的以影线所示的像素组，移位寄存器电路a将输出设为固定电平，不实施读出。
另一方面，对于图10中以影线所示的像素以外的像素群，移位寄存器电路228a通过控制部222来控制输出，实施作为图像数据的读出。
另外，读出范围控制部230在不需要同一行内的部分的读出的情况下为不需要。在不需要同一行内的部分的读出的情况下，控制部222只要切换对实施读出的需要行的移位寄存器电路228a的控制信号和对不实施读出的不需要行的移位寄存器电路228a的控制信号即可。
这样，根据本实施方式，即使在同一行内设定需要的像素组和不需要的像素组的情况下，控制部222通过以像素组为单位进行像素电路228的控制切换，也能够得到降低电荷串扰的效果。
另外，控制部222通过不实施同一行内的不需要的像素组的读出所涉及的各处理动作，就能够降低电路串扰或布线串扰。
更进一步地，由于控制部222不实施不需要的像素群的读出所涉及的各处理动作，因此能够缩短获取图像数据所需的时间。或者，控制部222能够降低需要的像素群的读出所涉及的各处理动作的处理速度。
(第3实施方式)
接着，对第3实施方式进行说明。
第3实施方式与第1实施方式或第2实施方式的不同之处是，在像素电路228中不具有电荷传送开关(TX_Tr)202的三晶体管构成。下面，在第3实施方式的说明中，省略了与第1实施方式或第2实施方式为相同部分的说明，而对不同于第1实施方式或第2实施方式的地方进行说明。
图11所示是第2实施方式涉及的像素电路228的构成例示图。第2实施方式所涉及的像素电路228是不具有电荷传送开关(TX_Tr)202而包括电容器(电容器)214的三晶体管构成。电容器214设置在PD200和RT_Tr206之间。
PD200中产生的电荷积蓄到电容器214。在电容器214端部生成与产生的电荷量对应的电位差(以下称为信号电平)。另外，电容器214由RT_Tr206复位。复位动作由控制部222来的RT信号控制。
以下，对传送所涉及的时机控制进行说明。另外，简单起见，说明的是像素电路228以矩阵状配置了四行的情况。
这里，图12所示是像素电路228中的传送所涉及的时机控制图。如图12所示，控制部222按每个规定的读取间隔(以下称为行周期)，以各RT信号来控制。
PD200中的光电转换始终进行着。PD200中产生的电荷积蓄到电容器214。
控制部222以光电转换结果的读出时机来读出信号电平，并在读出信号电平后使得各RT信号有效(assert)。
当RT信号被有效(assert)时，电容器214的端部电位被初始化为规定的电位(以下称为复位电平)。复位电平和信号电平的差值成为通过光电转换产生的电荷量，即成为光电转换后的光量。复位电平及信号电平通过SF电路208来放大，并作为SFOUT输出。
当SL信号被有效(assert)时，通过SF电路208放大的电平被传送到配置在后级的AD转换部224。
接着，说明本实施方式中的像素电路228的控制时机。
这里，图13所示是像素电路228的控制时机图。如图13所示，控制部222对配置在需要行(Line0～2)里的像素电路228进行图5所说明的控制来得到图像数据。
另一方面，如图13所示，控制部222对于配置在不需要行(Line3)里的像素电路228，使RT信号始终有效(assert)。
由于配置在不需要行(Line3)里的像素电路228进行的光电转换所产生的电荷始终是TX信号被有效(assert)的，所以即使通过光电转换产生电荷，也立即经由RT_Tr206朝着电源被废弃。
通过本控制，不需要行(Line3)所产生的电荷始终被废弃。更为详细的是，虽然像素电路228中的光电转换得到实施，但由于光电转换产生的电荷被立即废弃，所以能够使不需要行对需要行的电荷串扰成分为最小化。
另外，由于固定了用于驱动配置在不需要行(Line3)里的像素电路228的晶体管的状态，所以能够抑制伴随晶体管的开关动作的负荷变动，并抑制经由共通阻抗的多余的电路串扰的发生。
另外，由于FD204的电位及SFOUT电位始终恒定，不需要行(Line3)的处理布线的电平始终处于规定的电平(复位电平)，因此能够使得对需要行(Line0～2)的处理布线的布线串扰成分为最小化。
另外，控制部222如下所述地控制AD转换部224和数字信号处理部225。
控制部222对需要行(Line0～2)进行与以往同样的控制，来得到图像数据。
另一方面，控制部222对于不需要行(Line3)，是停止AD转换部224及数字信号处理部225的动作。
如此，通过停止不需要行(Line3)的处理电路(AD转换部224和数字信号处理部225)的动作，能够抑制电路的开关动作引起的负荷变动。即，能够从停止的不需要行(Line3)的处理电路(AD转换部224及数字信号处理部225)使得对动作的需要行(Line0～2)的处理电路的电路串扰成分为最小化。即，由于不进行不需要的电路动作，所以能够抑制电路串扰。
另外，通过停止不需要行(Line3)的处理电路(AD转换部224及数字信号处理部225)的动作，能够将连接各处理电路间的布线的电位固定为规定的电平，因此能够使得对连接需要行(Line0～2)的处理电路间的布线的布线串扰成分为最小化。即，由于电路间的布线的电平不变动，所以就能够抑制布线串扰。
更进一步地，通过固定控制信号或停止不需要行(Line3)的处理电路，能够实现低功耗化，来降低功耗。
这样，根据本实施方式，通过对不需要图像数据的不需要的像素区域始终复位其电荷且不实施读出控制的构成，能够降低由不需要的像素区域中由光电转换产生的电荷、或由不需要的像素区域得到的图像数据的处理电路的动作引起的噪声对需要区域的绕入，并能够实现从需要图像数据的需要行的像素得到的图像品质的提高。
还有，在本实施方式中，说明了以行为单位设定需要的像素组或不需要的像素组的情况下的控制，即使在同一行内设定需要的像素组和不需要的像素组的情况下，控制部222通过以像素组为单位进行像素电路228的控制切换，也能够得到降低电荷串扰的效果。
另外，控制部222通过不实施同一行内的不需要的像素组的读出所涉及的各处理动作，就能够降低电路串扰或布线串扰。
更进一步地，由于控制部222不实施不需要的像素群的读出所涉及的各处理动作，因此能够缩短获取图像数据所需的时间。或者，控制部222能够降低需要的像素群的读出所涉及的各处理动作的处理速度。
另外，对于以像素组为单位进行像素电路228的控制切换，能够应用与第2实施方式中说明的方法为相同的方法。
更进一步地，通过在能够满足所要求的图像品质的范围内停止不需要图像数据的不需要行的各控制部、处理电路，能够实现低功耗化，来降低功耗。
另外，在第1实施方式至第3实施方式中，在配置于各行的像素电路228中，分别配置有不同的彩色滤光片229。例如，如果是三行则配置RGB-CF等的，有时会根据用途来配置各种彩色滤光片229。无论是哪种情况，都假定不需要所有的行的图像的情况。
例如，在作为彩色滤光片229配置了RGB-CF的情况下，由于R的波长最长，所以从配置了R-CF的像素电路228向配置了G或B-CF的像素的电荷串扰就变大。例如，在仅需要G图像的情况下，为了降低从不需要行向需要行的电荷串扰的影响，首先将对于配置了为最大波长的R-CF的像素电路228的控制切换到第1实施方式至第3实施方式所示的控制，通过降低从配置了R-CF的像素电路228来的电荷串扰，就能够实现对需要行的噪声降低。即，通过不读出电荷串扰大的像素组，就能够降低串扰。
(第4实施方式)
接着，对第4实施方式进行说明。
在第4实施方式中，AD转换部224的配置位置与第1实施方式至第3实施方式不同。下面，在第4实施方式的说明中，省略了与第1实施方式乃至第3实施方式为相同部分的说明，而对不同于第1实施方式乃至第3实施方式的地方进行说明。
图14所示是第4实施方式所涉及的构成固体摄像元件22的各部的电连接模块图。如图14所示，固体摄像元件22在由四行构成的像素部221的上下各配置两个AD转换部224。配置在像素部221的上部或下部的AD转换部224分别用于处理从四行中的两行的像素部221得到的信号。
当需要两行(Line0、1)的图像数据时，控制部222就部分地停止AD转换部(Line2、3)224。由此，能够抑制在AD转换部(Line2、3)224产生的噪声。另外，能够抑制对像素部221或AD转换部(Line0、1)224的电路串扰成分。
另一方面，在需要两行(Line0,2)的图像数据的情况下，控制部222就停止AD转换部(Line1、3)224。由此，能够抑制在AD转换部(Line1、3)224产生的噪声。如上所述，虽然能够抑制去像素部221或AD转换部(Line0、2)224的电路串扰成分，但是去像素部221的电路串扰所引起的噪声成分就会具有分布。只要是本实施方式，像素部221的左侧会受到来自AD转换部224的噪声的影响，像素部221的右侧的噪声的影响会变小。
这里，图15所示是在停止了AD转换部(Line1、3)224的情况下，各AD转换部224之间以及从AD转换部224对像素部221的噪声影响(电路串扰)的示意图。另外，在图15中，省略信号布线的记载。
当噪声的影响对图像品质的影响小时，该噪声的影响对像素部221来说为一样的情况，有时在图像品质上是优选的。考虑到这种情况，在本实施方式中，控制寄存器部223对于AD转换部224和数字信号处理部225的控制抑制功能，是能够选择性地进行ON/OFF，例如能够仅部分地停止数字信号处理部225。特别是，能够部分地仅使得靠近对图像品质影响大的像素部221的处理部动作。
在图14所示的构成中，在需要两行(Line0、2)的图像数据的情况下，控制寄存器部223使四个AD转换部(Line0～3)224全部动作。对于构成行的像素群，来自AD转换部224的噪声传播量不会极端地偏靠，能够与像素的配置位置无关地得到品质均匀的图像。即，能够使噪声分布均匀。
如此，根据本实施方式，通过有意地使得一部分不需要的电路动作，就能够控制噪声的影响，得到所希望的图像品质。另外，通过停止不需要的电路，能够实现低功耗化。
另外，在上述各实施方式中，举例说明了将本发明的图像处理装置适用到具有复印功能、打印机功能、扫描功能以及传真功能中的至少两个功能的多功能外围设备，但也能够适用于复印机、打印机、扫描装置、传真装置等的图像形成装置中的任何一个。
以上，对上述各实施方式进行了说明，但这些各部分的具体的结构、处理的内容、数据的形式不限于在实施方式中说明过的内容。
另外，以上各实施方式的构成，只要不是互相矛盾，当然也可以进行任意的组合后来实施。

Claims (11)

1.一种固体摄像元件，包括：
将进行光电转换的像素呈矩阵状多个配置的像素部，和
实施所述像素部的像素的读出控制的控制部，
所述控制部不实施所述像素部中的一部分的像素的读出控制。
2.根据权利要求1所述的固体摄像元件，其中：
所述像素部由配置了穿透多个不同的特定波长区域的光的彩色滤光片的像素组构成，所述控制部不实施读出控制的所述像素部中的一部分的像素是所述像素组中配置了特定的彩色滤光片的像素组。
3.根据权利要求2所述的固体摄像元件，其中：
所述特定的彩色滤光片是使构成所述像素部的多个像素组中穿透最大波段的光的彩色滤光片。
4.根据权利要求2所述的固体摄像元件，其中：
所述特定的彩色滤光片是穿透近红外区域的彩色滤光片。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的固体摄像元件，其中：
所述控制部始终废弃在所述像素部中的一部分的像素中产生的电荷不实施读出控制，由此将来自像素组的输出信号固定为一定的电平。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的固体摄像元件，其中：
具有处理从所述像素部得到的信号的处理部，
所述控制部用于控制所述像素部及所述处理部，
所述控制部停止对从所述像素部中的一部分的像素得到的信号进行处理的所述处理部的动作。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的固体摄像元件，其中：
具有处理从所述像素部得到的信号的处理部，
所述控制部用于控制所述像素部及所述处理部，
所述控制部部分停止对从所述像素部中的一部分的像素得到的信号进行处理的所述处理部的动作。
8.根据权利要求7所述的固体摄像元件，其中：
所述控制部能够任意选择对所述像素部中的一部分的像素以及处理从所述像素部中的一部分的像素得到的信号的所述处理部的控制。
9.一种读取装置，包括：
照射光的光源，和
权利要求1至8中任一项所述的固体摄像元件。
10.一种图像处理装置，包括：
权利要求9所述的读取装置，和
图像形成部。
11.一种由具备将进行光电转换的像素呈矩阵状多个配置的像素部和实施所述像素部的像素的读出控制的控制部的固体摄像元件所执行的控制方法，其中：
所述控制部包括不实施所述像素部中的一部分的像素的读出控制的工序。
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