JP2004247616A - フレキシブル基板 - Google Patents
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Abstract
【課題】クロストークノイズを低減しつつ基板の幅をより小さくし、信号ラインの高密度化が可能なフレキシブル基板を得る。
【解決手段】誘電体層9を挟み、グラウンドライン4をデジタル信号ライン2及びアナログ信号ライン3の隣接層に同幅で形成する。本構成により、特に、デジタル信号とアナログ信号の両信号を伝送するための配線ケーブルへ適用して、デジタル信号ライン2及びアナログ信号ライン3の各々とグラウンドライン4との結合が強くなり、特性インピーダンスが小さくなる。このことから、クロストークノイズが低減化される。更には、デジタル信号ライン2とアナログ信号ライン3との間にグラウンドラインを挟むこともなく、クロストークノイズを低減する。更には、不要輻射ノイズを最小限にすることが出来る。
【選択図】 図1
【解決手段】誘電体層9を挟み、グラウンドライン4をデジタル信号ライン2及びアナログ信号ライン3の隣接層に同幅で形成する。本構成により、特に、デジタル信号とアナログ信号の両信号を伝送するための配線ケーブルへ適用して、デジタル信号ライン2及びアナログ信号ライン3の各々とグラウンドライン4との結合が強くなり、特性インピーダンスが小さくなる。このことから、クロストークノイズが低減化される。更には、デジタル信号ライン2とアナログ信号ライン3との間にグラウンドラインを挟むこともなく、クロストークノイズを低減する。更には、不要輻射ノイズを最小限にすることが出来る。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フレキシブル基板に関し、特に、デジタル信号とアナログ信号の両信号を伝送するための配線ケーブルに好適なフレキシブル基板に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、電子機器における電子部品の高密度実装が図られており、そのための一つの技術として占有面積の小さなフレキシブル基板が提案されている。この様なフレキシブル基板は、可撓性を有する絶縁層上に導体回路及び信号ラインを形成している。本構成において、信号ライン間のクロストークノイズを防止するために、信号ライン間の距離を大きく取る、または信号ラインとグラウンドラインを交互に配置する等がなされている。
【0003】
図5は、従来例1のフレキシブル基板に係る断面の一部を示す図である。図5に示すように、従来のフレキシブル基板は、デジタル信号ライン2と、アナログ信号ライン3と、グラウンドライン4と、接着層5a、5bと、絶縁層1a、1bとで構成され、グラウンドライン4は左右の各信号ラインの略中間に形成されている。
【0004】
このような構成においては、各信号ライン2、3は、グラウンドライン4によって分割されているため、クロストークノイズを低減させることが可能である。更に、デジタル信号ライン2とアナログ信号ライン3は中間部のグラウンドライン4により分割されているため、デジタル信号のノイズがアナログ信号に干渉することも最小限となっている。
【0005】
本発明と技術分野の類似する先願発明例として、下記の特許文献がある。
【0006】
【特許文献1】
特開平5−48222号公報
【0007】
前記の公開された特許文献1によれば、フレキシブル基板の断面構成としては、前述したような構成を取り、プリント基板との接続手段の提供により高密度化を実現することがなされている。
【0008】
また、図6には従来例2のフレキシブル基板の構成が示されている。図6においては、信号ライン2、3及びグラウンドライン4の隣接層にグラウンド層6(シールド)を設けている。この様なマイクロストリップ構造とすることで、更なるクロストークノイズ及び不要輻射ノイズの低減化を図っていた。
【発明が解決しようとする課題】
近年電気製品の小型化により、それに使用されるフレキシブル基板の幅は、より細くすることが必要となっている。しかしながら、前述した従来例1のフレキシブル基板においては、クロストークノイズを低減するために、信号ライン間にグラウンドラインを形成しているため、各信号ラインを高密度に形成すること、つまりフレキシブル基板の幅を細くすることが困難であった。
また、前述した従来例2のフレキシブル基板においては、以下のような課題があった。図7は、従来例2のフレキシブル基板に係る問題点を説明するための図である。図7は、前述した図6に示すフレキシブル基板において、デジタル信号ライン2から発生する電気力線8を示している。図中7は、信号ライン2のクラウンドライン6に対する鏡像であり、電気力線8はデジタル信号ライン2と鏡像7との間で形成される。デジタル信号ライン2により発生するクロストークノイズ及び不要輻射ノイズの大きさは、この電気力線8の広がりに起因する。すなわち電気力線8の広がりが大きければ大きいほど、クロストークノイズ及び不要輻射ノイズの影響は大きくなる。図7において電気力線8は、大きな広がりをもって形成されるため、隣接する信号ラインへのクロストークノイズ及び不要輻射ノイズは充分に低減されていなかった。
【0009】
そこで本発明は、前述の従来例1、2における問題点に留意してなされたものであり、その目的とするところは、クロストークノイズを低減しつつ、信号ラインの高密度化、つまり、フレキシブル基板の幅をより細くすることが可能なフレキシブル基板を提供することである。更には、不要輻射ノイズを最小限にすることが出来るフレキシブル基板を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明は、誘電体層を介した少なくとも2つの層により形成されたフレキシブル基板であって、一方の層には、複数の信号ラインが平行に形成されており、他方の層には、前記複数の信号ラインと略同一幅のグラウンドラインが、前記各信号ラインと該誘電体層を介して対向した位置にそれぞれが平行になるように形成されているフレキシブル基板を提案している。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
(第1の実施の形態)
図1は、本発明にかかるフレキシブル基板における実施例の、第1実施形態の断面構造の一部分を示している。なお、図5〜図7の従来例と同一または相当する部分には同一符号を付し、以下においては従来例との相違点に主眼を置いて説明する。
【0012】
図1に示すように、第1の実施の形態のフレキシブル基板は、誘電体層9を挟んで、信号配線層L1とL2が隣接して形成されている。信号配線層L1には、デジタル信号ライン2及びアナログ信号ライン3が平行に配置されており、信号配線層L2には、信号配線層L1のデジタル信号ライン2及びアナログ信号ライン3と対向する位置に同幅のグラウンドライン4が配置されている。この時のデジタル信号ライン2から発生する電気力線8を図2に示す。図2からわかるように、電気力線8の広がりは前述の図7に示した従来例2の広がりに比べて非常に小さくなっている。これは、デジタル信号ライン2及びアナログ信号ライン3の各々とグラウンドライン4との結合が強くなり、特性インピーダンスが小さくなっているためである。このことから、誘電体層9を挟んでグラウンドライン4を形成することで、電気力線8の広がりを最小限にすることが出来、不要輻射ノイズを低減することが出来る。また、グラウンドライン4は、デジタル信号ライン2及びアナログ信号ライン3とは別のL2層に設けられているため、フレキシブル基板の幅を大幅に細くすることができる。尚図1に示したフレキシブル基板では、図5、図7に示したフレキシブル基板よりも若干厚みは増すが、厚みの増加量は数百μm程度であり、電気製品の小型化に影響するものではない。
【0013】
なお、本実施の形態においては、デジタル信号ラインとアナログ信号ラインに関して記載したが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、異なる周波数のクロック信号2とクロック信号3が平行となる場合への適用でも良い。
【0014】
また、バス配線のような同種の信号ラインに関して、本発明を適用してもよい。また、信号電圧振幅レベルが、例えば5Vと3.3Vの信号ラインが平行するような場合でも良い。
【0015】
また、本第1の実施の形態においては、デジタル信号ライン2とアナログ信号ライン3を同じ信号配線層L1に形成し、各信号ラインと同幅のグラウンドライン4を信号配線層L2に形成している。しかし、デジタル信号ライン2を信号配線層L1に、アナログ信号ラインを信号配線層L2に形成する、あるいはその逆の形態に形成する構造においては、更にデジタル信号とアナログ信号との干渉が少なくなり、クロストークノイズの低減に効果がある。
【0016】
また、各信号ライン2、3と同幅のグラウンドライン4と、更にグラウンド層に相当するシールド処理をどちらかの面あるいは両面に行うことにより、更なる効果がある。
このように、種々の実施の形態へ対応可能な本発明は、前記の各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で変更可能なことは明らかである。
【0017】
(第2の実施の形態)
図3は、本発明にかかるフレキシブル基板の第2の実施の形態を示す断面構造の一部分を示している。図3は、デジタル信号ライン2及びアナログ信号ライン3と、グラウンドライン4との間の誘電体層を、誘電体層9の誘電率より高い誘電率の高誘電体層10を間に形成したものである。高誘電体層10を使用することによって、信号ライン2、3とグラウンドライン4の結合は更に強固となり、クロストークノイズ、不要輻射ノイズともに更に低減することが出来る。
【0018】
(第3の実施の形態)
図4は、本発明のフレキシブル基板を用いた画像読取装置の構成を示す概略図である。本構成例の画像読取装置は、フレキシブル基板101、イメージセンサ102、雄型コネクタ103、104、雌型コネクタ105、106、イメージセンサ基板107、信号処理基板108の各部を有して構成される。
【0019】
前記の各部により構成される画像読取装置は、例えば、原稿台上に載せられた原稿に照明光を照射することにより、原稿に担持された画像情報を含む光を、反射光または透過光として集光光学系に導いた後、CCD等のイメージセンサ102で光電的に読み取るように構成されている。
【0020】
この場合、イメージセンサ102により原稿を主走査方向に読み取るとともに、原稿を主走査方向と略直行する副走査方向に相対的に搬送することで、2次元的な画像情報を得ることが出来る。この画像情報は、光電変換アナログ信号であり、イメージセンサ102から出力される。通常、輪郭強調処理、階調変換処理、2値化処理等の画像信号処理容易化のために、この光電変換アナログ信号は、デジタル画像信号に変換される。したがって、光電変換アナログ信号は、A/D変換器に供給される。
【0021】
このような画像読取装置の配線構造について説明すると、特に、高画質が要求される画像読取装置においては、ICパッケージ構造のイメージセンサ102は、光学配置位置精度が重要である。このことから、光学定盤上に固定され、一方、光学的にはそれほど配置位置の制限の無いA/D変換器は、他の部品とともに信号処理基板108上に配置される。
【0022】
したがって、イメージセンサ102と、その光電変換アナログ信号の処理用の信号処理基板108とを電気的に接続する必要があり、その接続のため、フレキシブル基板101にて接続されている。
【0023】
ここで得られた画像情報は、イメージセンサ102からイメージセンサ基板107を通り、イメージセンサ基板107上の雌型コネクタ105にて、フレキシブル基板101の接続部である第1の雄型コネクタ103を介してフレキシブル基板101を伝送し、更にフレキシブル基板101の第2の雄型コネクタ104と、信号処理基板108上の雌型コネクタ106を接続し、これを通って信号処理基板108内に配置されているA/D変換器に伝送されることになる。
【0024】
ところで、イメージセンサ102は、転送クロック、シフトパルス、リセットパルス等種々のタイミング信号によって駆動される。これらの振幅は、12V程度のものがあり、これらタイミング信号(2値信号であるためデジタル信号と考える)が画像情報を担持した光電変換アナログ信号に対して、クロストークノイズとして混入し易い。
【0025】
したがって、フレキシブル基板101を第1及び第2の実施の形態で述べた構成とする。このことで、デジタル信号とアナログ信号の干渉によるクロストークノイズを低減する等、と同様の効果を得ることが出来る。更には、フレキシブル基板101の幅も信号数に相当するだけで良く、画像読取装置の小型化とともに、高密度化を行うことが出来る。
【0026】
また、イメージセンサ102と接続される信号について、フレキシブル基板101だけでなく、イメージセンサ基板107においても信号ラインと同幅のグラウンドラインを隣接層に設ける。更には、信号処理基板108においても信号ラインと同幅のグラウンドラインを隣接層に設ける。このことにより、イメージセンサ基板、信号処理基板108、フレキシブル基板101における各信号ラインがすべて同じ構成となるため、特性インピーダンスが概略一致し、配線の特性インピーダンスの不連続点がなくなる。これにより、不要輻射ノイズ低減化に更なる効果が生じる。
【0027】
また、この発明は上述の実施形態に限らず、この発明の要旨を逸脱することなく各種の変形実施が可能である。例えば、リニア・イメージセンサやエリア・イメージセンサを用いることも出来る等、種々の構成を取り得ることはもちろんである。
多様化の構成例およびそれに付随する効果例を以下に列挙する。
【0028】
(構成例1)
誘電体層を介した少なくとも2つの層により形成されたフレキシブル基板であって、一方の層には、複数の信号ラインが平行に形成されており、他方の層には、前記複数の信号ラインと略同一幅のグラウンドラインが、前記各信号ラインと該誘電体層を介して対向した位置にそれぞれが平行になるように形成されているフレキシブル基板。
(構成例2)
前記複数の信号ラインは、動作周波数の異なる少なくとも2種類の信号ラインである構成例1。本構成により、信号の多様化への対応が可能となる。
【0029】
(構成例3)
前記複数の信号ラインは、振幅レベルの異なる少なくとも2種類の信号ラインである構成例1。本構成により、信号の多様化への対応が可能となる。
【0030】
(構成例4)
前記複数の信号ラインは、デジタル信号ラインとアナログ信号ラインである構成例1。本構成により、信号の多様化への対応が可能となる。
【0031】
(構成例5)
前記2つの層の間に形成されているの誘電体層の誘電率が、その他部分の誘電体層の誘電率より高く構成される構成例1。本構成により、信号ラインとグラウンドラインとの結合が更に強固となり、クロストークノイズ及び不要輻射ノイズの低減化が可能となる。
【0032】
(構成例6)
前記のデジタル信号ラインとアナログ信号ラインは、異なる層に形成される構成例4。本構成により、デジタル信号とアナログ信号間の干渉が少なくなり、クロストークノイズの低減化が可能となる。
【0033】
(構成例7)
前記のフレキシブル基板は、イメージセンサと信号処理基板との間を接続するケーブルとして構成される構成例1乃至6のいずれか1つ。本構成により、クロストークノイズの低減と不要輻射ノイズの低減化が可能となる。
【0034】
前記構成例1乃至6のいずれか1つのフレキシブル基板で、第1のプリント基板と第2のプリント基板を接続する基板接続構造において、該第1及び第2のプリント基板における、該フレキシブル基板で伝送される信号が流れる信号ラインには、該信号ラインの隣接層に、該信号ラインと略同一幅のグラウンドラインが、前記各信号ラインと誘電体層を介して対向した位置にそれぞれが平行になるように形成されている。本構成により、第1のプリント基板と第2のプリント基板及びフレキシブル基板の全体において各信号ラインが同じ構成となり、特性インピーダンスが概略一致する。そのため配線の特性インピーダンスの不連続点がなくなり、不要輻射ノイズ低減化に効果が生じる。
【0035】
【発明の効果】
本発明は、誘電体層を介した少なくとも2つの層により形成されたフレキシブル基板であって、一方の層には、複数の信号ラインが平行に形成されており、他方の層には、前記複数の信号ラインと略同一幅のグラウンドラインが、前記各信号ラインと該誘電体層を介して対向した位置にそれぞれが平行になるように形成されている。
これにより、信号ラインとグランウドラインとの結合が強くなり、特性インピーダンスが小さくなるため、クロストークノイズを低減しつつ不要輻射ノイズを最小限にすることが出来る。また信号ラインの高密度化、つまり、フレキシブル基板の幅をより細くすることが可能なフレキシブル基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るフレキシブル基板における構造の一部分を示している断面図。
【図2】本発明の第1の実施形態に係るフレキシブル基板の電気力線の一例を示す断面図。
【図3】本発明の第2の実施の形態に係るフレキシブル基板における構造の一部分を示している断面図。
【図4】本発明の第3の実施の形態に係る画像読取装置の構成を示す概略図。
【図5】従来例1のフレキシブル基板に係る断面図。
【図6】従来例2のフレキシブル基板に係る断面図。
【図7】従来例2のフレキシブル基板に係る問題点を説明するための断面図。
【符号の説明】
1a、1b 絶縁層
2 デジタル信号ライン
3 アナログ信号ライン
4 グラウンドライン
5a、5b 接着層
6 グラウンド層
7 鏡像
8 電気力線
9 誘電体層
10 高誘電体層
L1、L2 信号配線層
101 フレキシブル基板
102 イメージセンサ
103、104 雄型コネクタ
105、106 雌型コネクタ
107 イメージセンサ基板
108 信号処理基板
【発明の属する技術分野】
本発明は、フレキシブル基板に関し、特に、デジタル信号とアナログ信号の両信号を伝送するための配線ケーブルに好適なフレキシブル基板に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、電子機器における電子部品の高密度実装が図られており、そのための一つの技術として占有面積の小さなフレキシブル基板が提案されている。この様なフレキシブル基板は、可撓性を有する絶縁層上に導体回路及び信号ラインを形成している。本構成において、信号ライン間のクロストークノイズを防止するために、信号ライン間の距離を大きく取る、または信号ラインとグラウンドラインを交互に配置する等がなされている。
【0003】
図5は、従来例1のフレキシブル基板に係る断面の一部を示す図である。図5に示すように、従来のフレキシブル基板は、デジタル信号ライン2と、アナログ信号ライン3と、グラウンドライン4と、接着層5a、5bと、絶縁層1a、1bとで構成され、グラウンドライン4は左右の各信号ラインの略中間に形成されている。
【0004】
このような構成においては、各信号ライン2、3は、グラウンドライン4によって分割されているため、クロストークノイズを低減させることが可能である。更に、デジタル信号ライン2とアナログ信号ライン3は中間部のグラウンドライン4により分割されているため、デジタル信号のノイズがアナログ信号に干渉することも最小限となっている。
【0005】
本発明と技術分野の類似する先願発明例として、下記の特許文献がある。
【0006】
【特許文献1】
特開平5−48222号公報
【0007】
前記の公開された特許文献1によれば、フレキシブル基板の断面構成としては、前述したような構成を取り、プリント基板との接続手段の提供により高密度化を実現することがなされている。
【0008】
また、図6には従来例2のフレキシブル基板の構成が示されている。図6においては、信号ライン2、3及びグラウンドライン4の隣接層にグラウンド層6(シールド)を設けている。この様なマイクロストリップ構造とすることで、更なるクロストークノイズ及び不要輻射ノイズの低減化を図っていた。
【発明が解決しようとする課題】
近年電気製品の小型化により、それに使用されるフレキシブル基板の幅は、より細くすることが必要となっている。しかしながら、前述した従来例1のフレキシブル基板においては、クロストークノイズを低減するために、信号ライン間にグラウンドラインを形成しているため、各信号ラインを高密度に形成すること、つまりフレキシブル基板の幅を細くすることが困難であった。
また、前述した従来例2のフレキシブル基板においては、以下のような課題があった。図7は、従来例2のフレキシブル基板に係る問題点を説明するための図である。図7は、前述した図6に示すフレキシブル基板において、デジタル信号ライン2から発生する電気力線8を示している。図中7は、信号ライン2のクラウンドライン6に対する鏡像であり、電気力線8はデジタル信号ライン2と鏡像7との間で形成される。デジタル信号ライン2により発生するクロストークノイズ及び不要輻射ノイズの大きさは、この電気力線8の広がりに起因する。すなわち電気力線8の広がりが大きければ大きいほど、クロストークノイズ及び不要輻射ノイズの影響は大きくなる。図7において電気力線8は、大きな広がりをもって形成されるため、隣接する信号ラインへのクロストークノイズ及び不要輻射ノイズは充分に低減されていなかった。
【0009】
そこで本発明は、前述の従来例1、2における問題点に留意してなされたものであり、その目的とするところは、クロストークノイズを低減しつつ、信号ラインの高密度化、つまり、フレキシブル基板の幅をより細くすることが可能なフレキシブル基板を提供することである。更には、不要輻射ノイズを最小限にすることが出来るフレキシブル基板を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明は、誘電体層を介した少なくとも2つの層により形成されたフレキシブル基板であって、一方の層には、複数の信号ラインが平行に形成されており、他方の層には、前記複数の信号ラインと略同一幅のグラウンドラインが、前記各信号ラインと該誘電体層を介して対向した位置にそれぞれが平行になるように形成されているフレキシブル基板を提案している。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
(第1の実施の形態)
図1は、本発明にかかるフレキシブル基板における実施例の、第1実施形態の断面構造の一部分を示している。なお、図5〜図7の従来例と同一または相当する部分には同一符号を付し、以下においては従来例との相違点に主眼を置いて説明する。
【0012】
図1に示すように、第1の実施の形態のフレキシブル基板は、誘電体層9を挟んで、信号配線層L1とL2が隣接して形成されている。信号配線層L1には、デジタル信号ライン2及びアナログ信号ライン3が平行に配置されており、信号配線層L2には、信号配線層L1のデジタル信号ライン2及びアナログ信号ライン3と対向する位置に同幅のグラウンドライン4が配置されている。この時のデジタル信号ライン2から発生する電気力線8を図2に示す。図2からわかるように、電気力線8の広がりは前述の図7に示した従来例2の広がりに比べて非常に小さくなっている。これは、デジタル信号ライン2及びアナログ信号ライン3の各々とグラウンドライン4との結合が強くなり、特性インピーダンスが小さくなっているためである。このことから、誘電体層9を挟んでグラウンドライン4を形成することで、電気力線8の広がりを最小限にすることが出来、不要輻射ノイズを低減することが出来る。また、グラウンドライン4は、デジタル信号ライン2及びアナログ信号ライン3とは別のL2層に設けられているため、フレキシブル基板の幅を大幅に細くすることができる。尚図1に示したフレキシブル基板では、図5、図7に示したフレキシブル基板よりも若干厚みは増すが、厚みの増加量は数百μm程度であり、電気製品の小型化に影響するものではない。
【0013】
なお、本実施の形態においては、デジタル信号ラインとアナログ信号ラインに関して記載したが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、異なる周波数のクロック信号2とクロック信号3が平行となる場合への適用でも良い。
【0014】
また、バス配線のような同種の信号ラインに関して、本発明を適用してもよい。また、信号電圧振幅レベルが、例えば5Vと3.3Vの信号ラインが平行するような場合でも良い。
【0015】
また、本第1の実施の形態においては、デジタル信号ライン2とアナログ信号ライン3を同じ信号配線層L1に形成し、各信号ラインと同幅のグラウンドライン4を信号配線層L2に形成している。しかし、デジタル信号ライン2を信号配線層L1に、アナログ信号ラインを信号配線層L2に形成する、あるいはその逆の形態に形成する構造においては、更にデジタル信号とアナログ信号との干渉が少なくなり、クロストークノイズの低減に効果がある。
【0016】
また、各信号ライン2、3と同幅のグラウンドライン4と、更にグラウンド層に相当するシールド処理をどちらかの面あるいは両面に行うことにより、更なる効果がある。
このように、種々の実施の形態へ対応可能な本発明は、前記の各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で変更可能なことは明らかである。
【0017】
(第2の実施の形態)
図3は、本発明にかかるフレキシブル基板の第2の実施の形態を示す断面構造の一部分を示している。図3は、デジタル信号ライン2及びアナログ信号ライン3と、グラウンドライン4との間の誘電体層を、誘電体層9の誘電率より高い誘電率の高誘電体層10を間に形成したものである。高誘電体層10を使用することによって、信号ライン2、3とグラウンドライン4の結合は更に強固となり、クロストークノイズ、不要輻射ノイズともに更に低減することが出来る。
【0018】
(第3の実施の形態)
図4は、本発明のフレキシブル基板を用いた画像読取装置の構成を示す概略図である。本構成例の画像読取装置は、フレキシブル基板101、イメージセンサ102、雄型コネクタ103、104、雌型コネクタ105、106、イメージセンサ基板107、信号処理基板108の各部を有して構成される。
【0019】
前記の各部により構成される画像読取装置は、例えば、原稿台上に載せられた原稿に照明光を照射することにより、原稿に担持された画像情報を含む光を、反射光または透過光として集光光学系に導いた後、CCD等のイメージセンサ102で光電的に読み取るように構成されている。
【0020】
この場合、イメージセンサ102により原稿を主走査方向に読み取るとともに、原稿を主走査方向と略直行する副走査方向に相対的に搬送することで、2次元的な画像情報を得ることが出来る。この画像情報は、光電変換アナログ信号であり、イメージセンサ102から出力される。通常、輪郭強調処理、階調変換処理、2値化処理等の画像信号処理容易化のために、この光電変換アナログ信号は、デジタル画像信号に変換される。したがって、光電変換アナログ信号は、A/D変換器に供給される。
【0021】
このような画像読取装置の配線構造について説明すると、特に、高画質が要求される画像読取装置においては、ICパッケージ構造のイメージセンサ102は、光学配置位置精度が重要である。このことから、光学定盤上に固定され、一方、光学的にはそれほど配置位置の制限の無いA/D変換器は、他の部品とともに信号処理基板108上に配置される。
【0022】
したがって、イメージセンサ102と、その光電変換アナログ信号の処理用の信号処理基板108とを電気的に接続する必要があり、その接続のため、フレキシブル基板101にて接続されている。
【0023】
ここで得られた画像情報は、イメージセンサ102からイメージセンサ基板107を通り、イメージセンサ基板107上の雌型コネクタ105にて、フレキシブル基板101の接続部である第1の雄型コネクタ103を介してフレキシブル基板101を伝送し、更にフレキシブル基板101の第2の雄型コネクタ104と、信号処理基板108上の雌型コネクタ106を接続し、これを通って信号処理基板108内に配置されているA/D変換器に伝送されることになる。
【0024】
ところで、イメージセンサ102は、転送クロック、シフトパルス、リセットパルス等種々のタイミング信号によって駆動される。これらの振幅は、12V程度のものがあり、これらタイミング信号(2値信号であるためデジタル信号と考える)が画像情報を担持した光電変換アナログ信号に対して、クロストークノイズとして混入し易い。
【0025】
したがって、フレキシブル基板101を第1及び第2の実施の形態で述べた構成とする。このことで、デジタル信号とアナログ信号の干渉によるクロストークノイズを低減する等、と同様の効果を得ることが出来る。更には、フレキシブル基板101の幅も信号数に相当するだけで良く、画像読取装置の小型化とともに、高密度化を行うことが出来る。
【0026】
また、イメージセンサ102と接続される信号について、フレキシブル基板101だけでなく、イメージセンサ基板107においても信号ラインと同幅のグラウンドラインを隣接層に設ける。更には、信号処理基板108においても信号ラインと同幅のグラウンドラインを隣接層に設ける。このことにより、イメージセンサ基板、信号処理基板108、フレキシブル基板101における各信号ラインがすべて同じ構成となるため、特性インピーダンスが概略一致し、配線の特性インピーダンスの不連続点がなくなる。これにより、不要輻射ノイズ低減化に更なる効果が生じる。
【0027】
また、この発明は上述の実施形態に限らず、この発明の要旨を逸脱することなく各種の変形実施が可能である。例えば、リニア・イメージセンサやエリア・イメージセンサを用いることも出来る等、種々の構成を取り得ることはもちろんである。
多様化の構成例およびそれに付随する効果例を以下に列挙する。
【0028】
(構成例1)
誘電体層を介した少なくとも2つの層により形成されたフレキシブル基板であって、一方の層には、複数の信号ラインが平行に形成されており、他方の層には、前記複数の信号ラインと略同一幅のグラウンドラインが、前記各信号ラインと該誘電体層を介して対向した位置にそれぞれが平行になるように形成されているフレキシブル基板。
(構成例2)
前記複数の信号ラインは、動作周波数の異なる少なくとも2種類の信号ラインである構成例1。本構成により、信号の多様化への対応が可能となる。
【0029】
(構成例3)
前記複数の信号ラインは、振幅レベルの異なる少なくとも2種類の信号ラインである構成例1。本構成により、信号の多様化への対応が可能となる。
【0030】
(構成例4)
前記複数の信号ラインは、デジタル信号ラインとアナログ信号ラインである構成例1。本構成により、信号の多様化への対応が可能となる。
【0031】
(構成例5)
前記2つの層の間に形成されているの誘電体層の誘電率が、その他部分の誘電体層の誘電率より高く構成される構成例1。本構成により、信号ラインとグラウンドラインとの結合が更に強固となり、クロストークノイズ及び不要輻射ノイズの低減化が可能となる。
【0032】
(構成例6)
前記のデジタル信号ラインとアナログ信号ラインは、異なる層に形成される構成例4。本構成により、デジタル信号とアナログ信号間の干渉が少なくなり、クロストークノイズの低減化が可能となる。
【0033】
(構成例7)
前記のフレキシブル基板は、イメージセンサと信号処理基板との間を接続するケーブルとして構成される構成例1乃至6のいずれか1つ。本構成により、クロストークノイズの低減と不要輻射ノイズの低減化が可能となる。
【0034】
前記構成例1乃至6のいずれか1つのフレキシブル基板で、第1のプリント基板と第2のプリント基板を接続する基板接続構造において、該第1及び第2のプリント基板における、該フレキシブル基板で伝送される信号が流れる信号ラインには、該信号ラインの隣接層に、該信号ラインと略同一幅のグラウンドラインが、前記各信号ラインと誘電体層を介して対向した位置にそれぞれが平行になるように形成されている。本構成により、第1のプリント基板と第2のプリント基板及びフレキシブル基板の全体において各信号ラインが同じ構成となり、特性インピーダンスが概略一致する。そのため配線の特性インピーダンスの不連続点がなくなり、不要輻射ノイズ低減化に効果が生じる。
【0035】
【発明の効果】
本発明は、誘電体層を介した少なくとも2つの層により形成されたフレキシブル基板であって、一方の層には、複数の信号ラインが平行に形成されており、他方の層には、前記複数の信号ラインと略同一幅のグラウンドラインが、前記各信号ラインと該誘電体層を介して対向した位置にそれぞれが平行になるように形成されている。
これにより、信号ラインとグランウドラインとの結合が強くなり、特性インピーダンスが小さくなるため、クロストークノイズを低減しつつ不要輻射ノイズを最小限にすることが出来る。また信号ラインの高密度化、つまり、フレキシブル基板の幅をより細くすることが可能なフレキシブル基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るフレキシブル基板における構造の一部分を示している断面図。
【図2】本発明の第1の実施形態に係るフレキシブル基板の電気力線の一例を示す断面図。
【図3】本発明の第2の実施の形態に係るフレキシブル基板における構造の一部分を示している断面図。
【図4】本発明の第3の実施の形態に係る画像読取装置の構成を示す概略図。
【図5】従来例1のフレキシブル基板に係る断面図。
【図6】従来例2のフレキシブル基板に係る断面図。
【図7】従来例2のフレキシブル基板に係る問題点を説明するための断面図。
【符号の説明】
1a、1b 絶縁層
2 デジタル信号ライン
3 アナログ信号ライン
4 グラウンドライン
5a、5b 接着層
6 グラウンド層
7 鏡像
8 電気力線
9 誘電体層
10 高誘電体層
L1、L2 信号配線層
101 フレキシブル基板
102 イメージセンサ
103、104 雄型コネクタ
105、106 雌型コネクタ
107 イメージセンサ基板
108 信号処理基板
Claims (1)
- 誘電体層を介した少なくとも2つの層により形成されたフレキシブル基板であって、一方の層には、複数の信号ラインが平行に形成されており、他方の層には、前記複数の信号ラインと略同一幅のグラウンドラインが、前記各信号ラインと該誘電体層を介して対向した位置にそれぞれが平行になるように形成されていることを特徴とするフレキシブル基板。
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- 2003-02-14 JP JP2003037502A patent/JP2004247616A/ja active Pending
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