JPH0521348B2 - - Google Patents

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JPH0521348B2
JPH0521348B2 JP60136991A JP13699185A JPH0521348B2 JP H0521348 B2 JPH0521348 B2 JP H0521348B2 JP 60136991 A JP60136991 A JP 60136991A JP 13699185 A JP13699185 A JP 13699185A JP H0521348 B2 JPH0521348 B2 JP H0521348B2
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wiring
image sensor
capacitance
wiring pattern
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Hitoshi Choma
Masahiro Nakagawa
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Toshiba Development and Engineering Corp
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Toshiba Electronic Engineering Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、光電変換素子を用いて原稿等の画像
面上の画像を電気信号に変換するイメージセンサ
に係り、特に電荷蓄積型の密着型イメージセンサ
に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
フアクシミリ等に用いられる画像読取り装置を
小型化するために、密着型イメージセンサが使用
されている。
この密着型イメージセンサは、画像情報をほぼ
1:1の大きさで読取るイメージセンサであつ
て、特に電荷蓄積型の密着型イメージセンサの信
号読取方式は電圧読取方式により行われている。
この種のイメージセンサは、基本的に第8図に
示すように構成されている。
すなわち、同図においてPは、素子容量C0
光量に応じた電荷量を流すフオトダイオードDか
らなる電荷蓄積型の光電変換素子であり、通常一
列に配列されている。
これらの光電変換素子Pの各一端は電源Eに接
続され、各他端は実積回路Iのスイツチング素子
Sに配線パターンLを介してそれぞれ接続されて
いる。スイツチング素子SはシフトレジスタSR
により順次駆動され、光電変換素子Pに蓄積され
ている電荷信号が読出される。
すなわち、スイツチング素子Sが順次ON状態
となり、1ラインの読取りが終了した後、再び
ON状態となるまでの時間、光電変換素子Pの発
生電荷を素子容量C0に蓄積し、その蓄積電荷を
スイツチング素子Sのうちの対応するスイツチン
グ素子Sが再度ON状態になつたときに読出する
のである。そして、この読出し電荷が検出回路を
介して読取り出力として出力される。
しかしながら、このような従来のイメージセン
サにおいては、上述したように光電変換素子Pと
集積回路Iとほ絶縁基板上に形成された配線パタ
ーンLにより接続されるが、集積回路の実装上こ
れらの配線パターンLは配線長が一定とならず、
各々の配線パターンLの持つ配線容量も不均一と
なるため出力信号にゆがみが生じるという問題が
ある。
すなわち、配線パターンLは対地容量C1と配
線間容量C2の2つの配線容量を持ち、集積回路
I等により発生する残りの容量をC3、光電変換
素子Pに蓄積される電荷量をQとすると、電圧読
取方式の場合、配線パターン端部の光電変換素子
の出力信号は次の(1)式で表され、それ以外の部分
の光電変換素子の出力信号は次の(2)式で表わされ
る。
Q/(C0+C1+C2+C3) ……(1) Q/(C0+C1+2C2+C3) ……(2) 従つて、配線パターンLが長尺または高密度に
なると、配線容量(C1+C2)のばらつきが大き
くなつて、それにともない出力信号のばらつきが
大きくなり、例えば第9図に示すように、マー
ク、例えば黒マーク1aとこれよりやや淡色のマ
ーク1bをイメージセンサ2により読取る場合、
各光電変換素子Pからの出力信号が一定となら
ず、第10図に示すように、出力にゆがみが生ず
るのである。このため、一般に出力信号を“1”
と“0”とで読む場合には、しきい値SLをとる
ことが行なわれている。しかしながら、例えばカ
ラーセンサ等の場合には、第11図に示すよう
に、2つのしきい値SL1、SL2を必要とするため、
出力補正回路を用いて出力信号を一旦、第12図
に示すように補正する必要が生じる。
しかしながら、このように補正回路を付加する
ことは、イメージセンサの構成を複雑にし、製品
コストを高くするという問題がある。
また、このような出力のばらつきを補正する手
段として、第13図に示すように、集積回路Iの
配線パターンLの配線幅を配線長の長いものほど
細くなるように変化させ、対地容量C1を調整し
て、配線容量(C1+C2)のばらつきを均一にす
る方法も提案されている。なお同図においてTは
光電変換素子の接続端子、Wはボンデイングワイ
ヤである。
しかしこの方法は通常光電変換素子の配列ピツ
チが等しくなつていることから配線パターンの対
地容量C1の補正はできても、浮遊容量のひとつ
である配線間容量C2は隣接配線パターン間の間
隔が一定とならないためにその不均一となる問題
がある。また、図示していないが光電変換素子P
の素子容量C0を変えて、配線長の差によつて生
じる配線パターンLに生じる浮遊容量の不均一を
補正する方法も本発明者らは考慮してみた。しか
し、配線パターンLの浮遊容量C1、C2に比較し、
素子容量C0は1〜4dots/mmのような低密度のイ
メージセンサの場合、大きいためその補正値はフ
オトエツチング工程の変動すなわちフオトエツチ
ングの条件等が変ることにより大きく変化するた
め配線パターンの浮遊容量との和も一定化されず
イメージセンサの出力電圧の均一化の改善度合が
少なく実用に供しないという問題がある。また、
8dots/mm以上のような高密度イメージセンサに
ついて言えば、配線パターンLの浮遊容量C1
C2が素子容量C0より大きくなることによりその
補正効果は少ないと同時に、逆に光電変換素子の
素子容量C0を決定する電極の長さ(副走査方向
をさす)を大きく変えてC0を大きくすると副走
査方向の読取り位置が各々の光電変換素子間で異
なつてくるため、その読取精度の面で実用上問題
がある。さらに、配線容量の補正に伴い配線パタ
ーンが長大なものとなり、イメージセンサが大型
化するという問題があつた。
〔発明の目的〕
本発明はこのような従来の難点を解消すべくな
されたもので、生産性が良好で、しかも大型化す
ることなく配線パターン等の容量歪みにより発生
する出力信号のばらつきを補正できるイメージセ
ンサを提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
上述の目的を達成するため、本発明のイメージ
センサの概要を簡潔に述べるならば、絶縁基板上
に形成された配線長が少なくとも一部で均一でな
い接続用配線パターンの不均一を補正する容量調
整用配線パターンを光電変換部の下部またはその
近傍の少なくとも一方に絶縁層を介して配置した
ことを特徴とし、これにより各々の配線パターン
の浮遊容量を実質的に同一とすることができる。
〔発明の実施例〕
以下この発明の実施例を図面を参照して説明す
る。
第1図は第1の本発明の一実施例を示す断面
図、第2図はその配線パターンを示す部分断面図
である。
この実施例のイメージセンサは、駆動回路部A
と光導電変換部Bにより構成されている。
駆動回路部Aは、セラミツク基板3と、この上
に形成されたアルミニウムまたは金等の薄膜より
なる配線パターン4と、この配線パターン4上に
導電性エポキシ樹脂5により固着されたアナログ
スイツチ機能を有する集積回路6とからその主要
部分が構成されている。
配線パターン4は、接続用配線パターン4aと
容量調整用配線パターン4bとからなつている。
この接続用配線パターン4aは従来の配線パター
ンと同様に両端のものほど配線長が長くなる配線
長の不均等な同一線幅の配線パターンからなり、
またこの容量調整用配線パターン4bは、これら
の接続用配線パターン4aにそれぞれ接続され、
かつ配線長の長い接続用配線パターン4aに接続
されたものほど面積が小さくなるように形成され
て、接続用配線パターン4aと容量調整用配線パ
ターン4bの面積の和がほぼ等しくなるように調
整され、接続用配線パターンよりも配線の幅が広
い配線パターンから構成されている。
集積回路6は、金あるいはアルミニウムワイヤ
7により接続用配線パターン4aと電気的に接続
され、また容量調整用配線パターン4b上には、
光電変換部Bの絶縁層10(例えばポリイミド樹
脂、ガラス系無機物等)がスピンコートあるいは
スクリーン印刷法等により形成され、その上部に
膜技術により光電変換部Bが構成されている。な
お、集積回路6から接続用配線パターン4aの接
続端子にかけて絶縁性樹脂8がポツテイングさ
れ、その外周は保護キヤツプ9で覆われている。
一方、光電変換部Bは、絶縁層10と、この絶
縁層10上にクロムまたはアルミ薄膜を用いて形
成された個別電極11a、この個別電極11a上
に順に着膜されたα−Si:H等からなる高抵抗光
導電膜11b、SnO2、ITO膜等の透明導電膜1
1cからなる光電変換素子11とから構成されて
おり、光電変換素子11の各個別電極11aには
金あるいはアルミニウム薄膜の着膜によりボンデ
イングパツトが形成され、金あるいはアルミニウ
ムワイヤ12により接続用配線パターン4aに接
続されている。
また、11dは光電変換素子Pの個別電極11
aに対向する透明導電膜11cを導出し電源Eに
電気的導通をとるための共通電極である。
さらに、光電変換素子11上には保護ガラス板
13が透明絶縁樹脂14により固着され、かつ保
護ガラス板13の周囲からキヤツプ9にかけて同
一樹脂がポツテイングされている。
この実施例のイメージセンサでは、光電変換素
子の出力信号は、金あるいはアルミニウムワイヤ
12、接続用配線パターン4aおよび金あるいは
アルミニウムワイヤ7を介して集積回路6に導通
される。
一実施例のイメージセンサでは、配線パターン
4を光電変換部Bの下部およびその近傍に延長し
てその面積が等しくなるようにしたので、全体を
大型化することなく配線容量の補正を完全に行な
うことができる。なお、配線パターン4は光電変
換部Bの下部またはその近傍の一方に延長するだ
けでも良いことは言うまでもない。
第3図は第2の発明の実施例を示す断面図であ
る。なお以下の説明において、第1図と共通する
部分には同一符号を付して重視する説明を省略す
る。
この実施例では、個々の光電変換素子に対応す
る各接続用配線パターン4aをL字状に形成する
とともに、これらに接続された容量調整用配線パ
ターン4bを、それらの延長上に点対称となるよ
うに形成して、隣接配線間隔の同一な部分の配線
長さの和を全配線パターン4を通じて同一長さと
し、これによつて各配線パターン4の対地容量
C1と配線間容量C2とをそれぞれほぼ等しくなる
ように調整している。
第4図はさらに第3の発明の実施例の要部を示
す断面図である。
この実施例においては、配線パターン形成時に
プロセス変動や、絶縁基板表面の仕上り差等によ
つて生ずる対地容量C1の均一性を向上さすべく、
対地容量補正パターン4dを付加したもので、
各々配線パターンの対地容量の変動比率を減少さ
せ配線間容量をほぼ均一に構成したものである。
第5図は第1図に示した第1の本発明の他の実
施例を示し、光電変換素子Pの個別電極11aと
接続用配線パターン4aとを絶縁層10の一部1
a-1にスルホールを設け、スルホールを用いて
電気的接続を行なつて構成したイメージセンサの
例である。(第1図のものはワイヤボンデイング
接続である。) 第6図は第1〜第3の発明の他の実施例であ
る。
この実施例のイメージセンサは絶縁層10の光
電変換素子11の構成部にスルホールを設けて、
容量調整用配線パターン4bの一部を光電変換素
子11の個別電極11aとしたものでは、やはり
配線パターンの浮遊容量歪補正は一実施例(第1
図に示したもの)と同様に実施し各々の配線容量
をほぼ均一に構成したものである。
第7図は第1〜第3の発明の他の実施例で共通
電極11dを絶縁層10の上部に構成したもので
ある。
〔発明の効果〕
以上説明したようにこの発明のイメージセンサ
は、光電変換素子と集積回路とを結ぶ接続用配線
パターンにそれぞれ接続されて光電変換部の下部
あるいはその近傍に絶縁層を介して容量調整用配
線パターンを形成したから大型化することなく、
配線パターン等の容量歪みにより発生する出力信
号のばらつきを完全に補正することができる。さ
らに配線パターンの容量調整用配線パターンの一
部を用い光電変換素子の一部を構成したことによ
り光電変換部と駆動回路部の接続点が大幅に減少
し、生産性が向上するとともに信頼性の高いイメ
ージセンサが得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のイメージセンサの一実施例を
示す断面図、第2図ないし第4図はそれぞれ本発
明の他の実施例の要部を示す平面図、第5図は本
発明の他の実施例を示す断面図、第6図ないし第
7図は本発明の他の実施例を示す断面図、第8図
はイメージセンサの等価回路図、第9図ないし第
12図は従来イメージセンサにおいて出力信号に
バラツキを解消する方法を説明するための模式
図、第13図は従来の出力信号のバラツキを解消
したイメージセンサの要部を示す平面図である。 3……絶縁基板、4……配線パターン、4a…
…接続用配線パターン、4b……容量調整用配線
パターン、5……導電性エポキシ樹脂、6……集
積回路、7,12……ワイヤ、8……絶縁樹脂、
9……保護キヤツプ、10……絶縁層、11……
光電変換素子、11a……個別電極、11b……
高抵抗光導膜、11c……透明性導電膜、13…
…保護ガラス板、A……駆動回路部、B……光電
変換部、C0……素子容量、C1……対地容量、C2
……配線間容量、D……フオトダイオード、E…
…電源、L……配線パターン、P……光電変換素
子、S……スイツチ、SR……シフトレジスタ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 絶縁基板上に形成された複数個の光電変換素
    子を配列してなる光電変換部と、これらの光電変
    換素子からの出力信号を順次読出す駆動回路部と
    を有し、前記光電変換部と前記駆動回路部とが、
    前記絶縁基板上に形成された配線長が少なくとも
    1本異なる接続用配線パターンにより接続された
    イメージセンサにおいて、前記接続用配線パター
    ンの少なくとも1本の配線長を補正する容量調整
    用配線パターンを前記光電変換部の下部またはそ
    の近傍のうち少なくとも一方に絶縁層を介して配
    置し、かつ前記容量調整用配線パターンの各々の
    面積が前記接続用配線パターンの各々長さに比例
    して小さくすることにより各々の前記接続用配線
    パターンの浮遊容量を実質的に均一にすることを
    特徴とするイメージセンサ。 2 前記容量調整用配線パターンの少なくとも一
    部は、前記光電変換素子の一部を構成しているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のイメ
    ージセンサ。 3 前記光電変換素子は、電荷蓄積型の光電変換
    素子であることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項または第2項記載のイメージセンサ。 4 絶縁基板上に形成された複数個の光電変換素
    子を配列してなる光電変換部と、これらの光電変
    換素子からの出力信号を順次読出す駆動回路部と
    を有し、前記光電変換部と前記駆動回路部とが、
    前記絶縁基板上に形成された配線長が少なくとも
    1本異なる接続用配線パターンにより接続された
    イメージセンサにおいて、前記接続用配線パター
    ンの少なくとも1本の配線長を補正する容量調整
    用配線パターンを前記光電変換部の下部またはそ
    の近傍のうち少なくとも一方に絶縁層を介して配
    置し、かつ前記容量調整用配線パターンの相互に
    隣接する配線間容量が、前記容量調整用配線パタ
    ーンの各々に接続する前記接続用配線パターンの
    長さに比例して小さくするように前記容量調整用
    配線パターンの長さまたは配線間隔の少なくとも
    一方を調整することにより各々の前記接続用配線
    パターンの浮遊容量を実質的に均一にすることを
    特徴とするイメージセンサ。 5 前記容量調整用配線パターンの少なくとも一
    部は、前記光電交換素子の一部を構成しているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第4項記載のイメ
    ージセンサ。 6 前記光電変換素子は、電荷蓄積型の光電変換
    素子であることを特徴とする特許請求の範囲第4
    項または第5項記載のイメージセンサ。 7 絶縁基板上に形成された複数個の光電変換素
    子を配列してなる光電変換部と、これらの光電変
    換素子からの出力信号を順次読出す駆動回路部と
    を有し、前記光電変換部と前記駆動回路部とが、
    前記絶縁基板上に形成された配線長が少なくとも
    1本異なる接続用配線パターンにより接続された
    イメージセンサにおいて、前記接続用配線パター
    ンの少なくとも1本の配線長を補正する容量調整
    用配線パターンを前記光電変換部の下部またはそ
    の近傍のうち少なくとも一方に絶縁層を介して配
    置し、かつ前記容量調整用配線パターンの相互に
    隣接する配線間容量が、前記容量調整用配線パタ
    ーンの各々に接続する前記接続用配線パターンの
    各配線長に比例して小さくなるように前記容量調
    整用パターンの各配線長または配線間隔の少なく
    とも一方を調整し、さらに前記容量調整用配線パ
    ターンの少なくとも一部に一定の対地容量補正手
    段を配置することにより各々の前記接続用配線パ
    ターンの浮遊容量を実質的に均一にすることを特
    徴とするイメージセンサ。 8 前記容量調整用配線パターンの少なくとも一
    部は、前記光電変換素子の一部を構成しているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第7項記載のイメ
    ージセンサ。 9 前記光電変換素子は、電荷蓄積型の光電変換
    素子であることを特徴とする特許請求の範囲第7
    項または第8項記載のイメージセンサ。 10 前記対地容量補正手段は、対地容量補正用
    の配線パターンであることを特徴とする特許請求
    の範囲第8項記載のイメージセンサ。
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