JP2586317B2 - 原稿読取装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ファクシミリなどにお
いて原稿の読取りに用いられる密着型原稿読取装置に係
り、特に多数の受光素子とこれら受光素子を駆動する駆
動用素子とを電気的に接続する導体配線群の敷設構造の
改良に関する。

【０００２】図８に、上述した原稿読取り装置の一般的
な等価回路を、また図９に同装置における受光部１００
の模式的構造をそれぞれ示す。

【０００３】すなわち、このような原稿読取り装置の受
光部１００は、図９(a) および(b)にそれぞれ平面図お
よび断面図を示すように、ガラス、セラミックなどから
なる絶縁基板ＢＤ上に、例えばＡｌ，Ｃｒ，Ａｕなどの
導電性薄膜からなる分割電極Ｉｎｌ（１１１，１２１，
１３１，１４１，……）と、Ｓｅ−Ａｓ−Ｔｅまたはａ
−Ｓｉなどの非晶質あるいはＣｄＳ，ＣｄＳｅなどの多
結晶の半導体薄膜からなる光導電層１０２とＳｎＯ₂ や
ＩＴＯなどの透明導電性薄膜からなる連続した透明電極
１０３とを順次堆積して、上記光導電層１０２を２種の
電極すなわち上記分割電極Ｉｎ１と透明電極１０３とで
サンドイッチ状にはさんだ構造となっており、これがそ
れぞれ等価的には、図８に示すようなフォトダイオード
ＰＤとコンデンサＣとの並列回路となる。

【０００４】なお、このコンデンサＣは１つの受光素子
１１０を例にとった場合、同受光素子１１０自身のもつ
容量とその導体配線２１０のもつ容量との合成容量を示
しているとする。このような受光素子１１０，１２０，
……Ｉｎ０が原稿を解像するのに必要な密度（例えば８
ドット／mm）でこの主走査方向に所定の数だけ配列され
ている。

【０００５】次に、図８を参照してこの原稿読取装置の
動作を簡単に説明する。

【０００６】図８において５００はシフトレジスタであ
り、該シフトレジスタ５００の１回目の駆動に基づいて
ＭＯＳＦＥＴ３１０，３２０，…３ｎ０が順次オンオフ
され上記コンデンサＣの再充電が行われると、信号線６
００には、各ビットごとに上記コンデンサＣの残留電荷
量に応じた電流が流れることになる。この電流が出力端
子ＯＵＴから出力されて同原稿読取り装置の読取り信号
となる。そしてこの動作は読取り対象原稿の主走査毎に
繰り返し実行される。

【０００７】ところで、この原稿読取り装置において
は、上記受光部１００を形成するに際しては、同一の絶
縁基板ＢＤ上に、上述した分割電極Ｉｎ１、光導電層１
０２，および透明電極１０３を、蒸着やスパッタリン
グ、あるいはＣＶＤなどの方法を用いてアレイ状に形成
することが可能であるが、上記ＭＯＳＦＥＴ３１０，３
２０，…３ｎ０やシフトレジスタ５００は別個の素子で
あるため、少なくとも各受光素子１１０，１２０，……
Ｉｎ０と、ＭＯＳＦＥＴ３１０，３２０，…３ｎ０とを
電気的に接続するためには、上記基板ＢＤ上もしくは他
の基板上においてワイヤボンディングなどによる接続を
施すことが不可欠である。またこのため、これら受光素
子１１０，１２０，……Ｉｎ０と、ＭＯＳＦＥＴ３１
０，３２０，…３ｎ０とをそれぞれ接続するための導体
配線２１０，２２０，２ｎ０も、これら２者間において
上記ワイヤボンディングなどによる接続が可能となるよ
うに引き回す必要が生じ、この結果同導体配線２１０，
２２０，…２ｎ０の長さは実際上かなりの長さとなる。

【０００８】そこで従来は、密着型原稿読取り装置製造
上のこのような状況に鑑みて、上記導体配線群を敷設す
るにあたり、上述した受光素子群とＭＯＳＦＥＴなどの
駆動素子群とが最短の距離となるように、かつ各々が十
分に信頼できる導体幅および線間隔を確保できるように
することに最大の重点をおいていた。ただし、このよう
にして上記導体配線群を敷設した場合、駆動素子の担当
する受光素子の数が増加したりあるいは受光素子列の長
さが長くなったりした際に、上記導体配線群における各
々の線間容量にも相当のばらつきが生じることとなり、
該線間容量のばらつきが上述した各受光素子による原稿
読取りに与える影響も無視できないものとなる。

【０００９】すなわち、図１０は同原稿読取り装置の１
ビットについての原理図（図８に示した回路要素と同一
の機能を有する要素には図８と同一の番号または符号を
付して示している）であるが、一般に図中の蓄積容量Ｃ
は導体配線部２００の線間容量が支配的であり、該導体
配線部２００の線間容量が各ビットごとに大きくばらつ
いた場合は、各受光素子の読取り信号レベルにもムラが
生じて、原稿の基準白色部に対するような一走査対象ラ
インが全白色（または全黒色）である場合であっても、
同原稿読取り装置の読取り出力は、例えば図１１に示す
ような不安定なものとなる。このため従来の原稿読取り
装置では適宜なレベル補正回路を用いて上述した出力む
らを補正することが不可欠となっていた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記実情に鑑
みてなされたもので、導体配線群の敷設態様に起因する
原稿読取り出力のばらつきの発生を防止することを目的
とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】そこで本発明では、上記
導体配線部が一般に薄膜または厚膜などせいぜい数μm
程度の厚さの導体層として敷設されるため、この線間容
量としても対向平面としての容量よりも同一平面上に導
体が存在することによる線間容量の方が支配的であるこ
とに着目してなされたものである。

【００１２】本発明では、基板上の原稿主走査方向に配
列される複数個の受光素子と、これら受光素子を駆動す
るための駆動素子と、これら受光素子及び駆動素子を電
気的に接続するための導体配線群とを具えた電荷蓄積型
の原稿読取装置において、前記各受光素子と該受光素子
が接続される前記駆動素子までの間で前記導体配線がも
つ容量が、各受光素子毎に互いに等しくなるように、前
記導体配線群を構成する導体配線の幅が、当該導体配線
の長さと配線間隔とに対応して決定されていることを特
徴とする。

【００１３】

【００１４】

【００１５】本発明では導体配線群を構成する導体配線
の幅が、単に配線自体の面積を一定にするなどの方法を
とるのではなく、周辺の配線との線間容量も大きく寄与
することに着目し、例えば配線間隔を後述の式（１）〜
（２）にも示すように（周辺の配線との配線間隔をも）
考慮し、導体配線の長さと配線間隔とに対応して決定さ
れているため、極めて高精度に容量を均一化することが
できる。

【００１６】かかる構成により、同一平面上に導体が存
在することによる線間容量が実質的に均一となるように
なっているため、前述した各受光素子と駆動素子との間
に生じる蓄積容量は全ビットともほぼ同一の容量とな
り、各受光素子の読取り信号レベルが同蓄積容量に起因
してばらつくようなこともなくなる。

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【実施例】図１に、本発明の原稿読取り装置の位置実施
例を示す。ただしこの図１においても、図８〜図１０に
示した従来技術の要素と同一の機能を有する要素には同
一の番号を付して示しており、重複する説明は省略す
る。

【００２０】この実施例は、１個の駆動素子３００に例
えば１２８個の受光素子を担当させて、これを複数ブロ
ック並列に配列したものであり、特にこの実施例では、
受光部１００の各受光素子と上記駆動素子３００とをそ
れぞれ電気的に接続する導体配線群２００の各線路が、
上記受光部１００の解像度に対応して、例えば４本／mm
の等間隔をもって敷設されているとして、これら各線路
の導体幅をその配線位置により決定される線路長に応じ
て異ならせることにより同導体配線群２００の各線間容
量が実質的に均一となるようにしている。

【００２１】具体的には、同図１に示すように、それぞ
れ結果として、最短線路長となる線路２００ｓの導体幅
は信頼できる上限幅を越えない程度に最も広くまた最長
線路長さとなる線路２００Ｌの導体幅は信頼できる下限
幅を越えない程度に最も狭く設定されるものであり、こ
れらの間の各線路の導体幅は、上記いずれかの線路、あ
るいはこの中間の任意の１つの線路を基準としてそれぞ
れ隣接する線路導体とで形成される線間容量が均一とな
るよう経験的にあるいは計算により逐次決定していくよ
うにする。

【００２２】以下、図２〜図４を参照して同実施例装置
の製造方法すなわち導体配線群２００における各線路の
導体幅の決定方法を詳述する。

【００２３】いま注目する導体配線が図２および図３に
示すように配線２１０および２２０であるとしてはじめ
にこれら配線２１０および２２０間における線間容量の
算出方法について説明する。

【００２４】図３に示すように、上記配線２１０および
２２０間の距離をＳ，導体幅をＷ、絶縁基板ＢＤの厚さ
をＤとする。また、同基板ＢＤの比誘電率をε_s とす
る。さらに上記配線２１０および２２０の導体厚Ｈは前
述したように非常に小さい値であるからこれを無視する
とともに、上記基板ＢＤ側の電気力線はすべて同基板Ｂ
Ｄ中を通ると仮定すると、上記配線２１０および２２０
間の単位長さあたりの容量Ｃは次式で与えられる。

【００２５】 ただし、 また、 したがって、ここで注目する導体配線長を図２に示すよ
うにＬ（ｃｍ）とすると、求める線間容量Ｃは次のよう
になる。

【００２６】 なお、上記の値Ｋ₁ ，Ｋ₁ ´，Ｋ₂ ，Ｋ₂ ´は完全楕円
積分である。

【００２７】こうして線間容量Ｃが求まることから、逆
に該容量Ｃを均一とするための各配線の導体幅Ｗの算
出、決定も可能であり、実際の同実施例装置の製造に際
しては、該導体幅Ｗが上述したように同装置の読取り動
作を十分安定ならしめる上限幅と下限幅とを越えないよ
うに、例えば図４に示すようなプログラムに基づいて、
同導体幅Ｗを随時決定していく。

【００２８】すなわち、同装置の出力端子（図８に示し
た端子ＯＵＴに相当）から所要とするレベルの読取り信
号を得るに適した前記蓄積容量Ｃ（図８または図９参
照）の値（実際には前述したように導体配線群２００の
線間容量が支配的であり、ここでは便宜的にこの線間容
量の値を全蓄積容量Ｃの値とする）をあらかじめ決定し
た後（ステップ１１００）、注目する配線の導体幅Ｗを
とりあえず決めて（ステップ１１１０）、隣接する導体
配線との線間容量（これを便宜上Ｃ´とする）を上記
（２）式に基づいて算出する（ステップ１１３０）。こ
の結果、先に決めた容量Ｃの値と、この算出した容量Ｃ
´の値とが等しくなるような導体幅となるように該導体
幅Ｗの値を変更して（ステップ１２００）、これら容量
Ｃの値と容量Ｃ´の値とが等しくなるような導体幅とな
るよう該導体幅Ｗの値を再決定する（ステップ１１１
０）。なおこれら決定した導体幅Ｗの値が上述した上限
幅と下限幅との範囲に入らなかった場合は（ステップ１
１２０）、先に設定した容量Ｃの値を変更して（ステッ
プ１３００）、同導体幅Ｗの決定をやり直す。

【００２９】このようなプログラムに基づく各配線の導
体幅決定作業を、前記導体配線群２００を構成する全導
体配線について施すことにより、各線間容量すなわち図
８または図９に示した蓄積容量Ｃの値は全受光素子につ
いて均一な値となり、同装置の読取り出力も例えば全白
や全黒等の同一濃度画素については図５に示すように安
定したものとなる。

【００３０】なお、上記実施例においては、基板の単位
幅当り等しい配線数をもって敷設される導体配線の各導
体幅をその配線位置に応じて変えることにより各線間容
量が実質的に均一となるようにしたが、他に例えば図６
に示すように上記導体幅は変えずに、各導体線路長が均
一となるようにしたり（受光素子と駆動素子との距離が
短い部分の配線は適宜に蛇行させて調整をとる）、ある
いは図７に示すように、線間容量調整用のダミーの導体
ＤＭを設けたりして、各線間容量を実質的均一としても
よい。これらいずれの場合であっても、その線間容量の
算出に際しては前記（２）式を用いることができる。

【００３１】

【発明の効果】このように、この発明にかかる原稿読取
り装置によれば、読取り出力を得ることができるように
なり、また前述したようなレベル補正回路などを別個に
設ける必要もないことから、コスト的にも有利となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例についてその導体配線群の敷設構
造を示す平面図

【図２】上記導体配線群の各線間容量を算出する他の同
導体配線群の一部を模式的に示した略図

【図３】上記導体配線群の各線間容量を算出する他の同
導体配線群の一部を模式的に示した略図

【図４】この導体配線群における各線路の導体幅決定方
法を示すフローチャート図、

【図５】図１に示した実施例の装置の出力特性を示す
図、

【図６】本発明の原稿読取り装置の参考例についてその
導体配線群の敷設構造を示す平面図、

【図７】本発明の原稿読取り装置の参考例についてその
導体配線群の敷設構造を示す平面図、

【図８】本発明で対象とする原稿読取り装置の一般的な
等価回路を示す回路図、

【図９】同原稿読取り装置の受光部構造を模式的に示す
図、

【図１０】同原稿読取り装置の１ビット分の原理的等価
回路を示す図、

【図１１】従来の原稿読取り装置の出力特性を示す線図
である。

【符号の説明】

１００ 受光部、２００ 導体配線群、３００ 駆動素
子、４００ 駆動用配線群、５００ シフトレジスタ、
６００ 読み取り信号出力線、７００ バイアス電圧供
給線

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上の原稿主走査方向に配列される複
   数個の受光素子と、これら受光素子を駆動するための駆
   動素子と、これら受光素子及び駆動素子を電気的に接続
   するための導体配線群とを具えた電荷蓄積型の原稿読取
   装置において、 前記各受光素子と該受光素子が接続される前記駆動素子
   までの間で前記導体配線がもつ容量が、各受光素子毎に
   互いに等しくなるように、 前記導体配線群を構成する導体配線の幅が、当該導体配
   線の長さと配線間隔とに対応して決定されていることを
   特徴とする原稿読取装置。