JPS61295656A - イメ−ジセンサ - Google Patents

イメ−ジセンサ

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JPS61295656A
JPS61295656A JP60136991A JP13699185A JPS61295656A JP S61295656 A JPS61295656 A JP S61295656A JP 60136991 A JP60136991 A JP 60136991A JP 13699185 A JP13699185 A JP 13699185A JP S61295656 A JPS61295656 A JP S61295656A
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wiring pattern
capacitance
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image sensor
wiring
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渡辺 善作
Hitoshi Chiyoma
仁 千代間
Masahiro Nakagawa
雅博 中川
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Toshiba Development and Engineering Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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やり、特)
二電荷蓄積塵の密iW(メージセンサに関する、 〔発明の技術的背景とその問題点〕 ファ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、密着盤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って、特に電荷蓄積
凰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′i!18図:=
示すように構成されている。
すなわち、同図(=おいてPは、素子容量C0と光量に
応じた電荷量を流すフォトダイオードDかうなる電荷蓄
積凰の光電変換素子であり1通常−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、
各他端は実積回路工のスイッチング素子S(二配線パタ
ーンLを介してそれぞれ接続されている。スイッチング
素子Sはシフトレジスタ8R(二より須次駆動され、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、スイッチング素子Sが屓次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C01
=蓄積し、その蓄積電荷をスイッチング素子Sのうちの
対応するスイッチング素子Sが再度ON状態になったと
き):読出すのである。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(二お
いては、上述したように光電変換素子Pと集積回路工と
は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C8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cas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/(co + CI + Ct + Cm )  ・
・・・・・・・・(1)Q/ (co + CI+ 2
 Ct+ Cs )  ・・・・・・・・・(2)従っ
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((++Ct)、のばらつきが大きくなって、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(二より
読取る場合、各光電変換素子Pかうの出力信号が一定と
ならず、第10図に示すよう(二、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11”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、例えは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SL、、S
L、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、集積回路工の配線パターン乙
の配線幅を配線長の長いものほど細くなるよづに変化さ
せ、対地容量C1を調整して。
配線容量(ct+ct)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(=おいてTは光電変換素子
の接続端子、Wはボンディングワイヤである。
しかしこの方法は通常光電変換素子の配列ピッチが等し
くなっ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C3
は隣接配線パターン間の間隔が一定とならないため(=
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(
=よって生じる配線パターンLi−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C,、C,I;比較し、
素子容量coは1〜4dots/■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ォトエ
ツチング工程の変動すなわちフォ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チの出力電圧
の均一化の改善度合が少なく実用に供しないといつ問題
がある。また、8dots/Il1以上のような高密度
イメージセンサについて言えは、配線パターンLの浮遊
容量cl * c*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(二、逆に光電変換
素子の素子容量C6を決定する電極の長さく副走査方向
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ってくるた
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った。
〔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(二より発生する出力信号のμ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一万:二絶縁層を
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モある。
この実施例のイメージセンチは、駆動回路部人と光導電
変換部B(二より構成されている。
駆動回路部人は、セラミック基板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ッ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とからなっている。
この接続用配線パターン41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。
またこの容を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4al:接桝されたものほど面
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
線の福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クムワイヤ7により
接続用配線パターン4m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)がスピンコードあるいはスクリーン
印刷法等により形成され、その上部;二膜技術により光
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がボッティングされ、その外周は保護
キャップ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lO
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11麿上に順(二着膜されたα
−8I:H等からなる高抵抗光導電膜11b、5n02
.ITO膜等の透明導電膜11c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 Eは金あるいはアルミニウム薄膜の着膜に
よりボンディングバットが形成サレ、金あるいはアルミ
ニウムワイヤ12により接続用配線ハターン4mに接続
されている。
また、lidは光電変換素子Pの個別電極11aに対向
する透明導電膜11Cを導出し電源Fit二電気的導通
をとるための共通電極である。
さら(二、光電変換素子11上(=は保護ガラス板13
が透明絶縁樹脂14着二より固着され、かつ保護ガラス
板13の周囲から保護キャップ9にかけて同一樹脂がボ
ッティングされている。
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n、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図は他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(;は同一符号を
付して重複する説明を省略する。
この実施例では1個々の光電変換素子(=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書=、
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(一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(二よって各配線パターン
4の対地容量C1と配線間容量C!とをそれぞれほぼ等
しくなるよう(=調整している。
第4図はさらに他の実施例の要部を示す断面図である。
この実施例;二おいては、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って生じる対
地容量C8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?=構成
したものである゛。
第5図は第1図)二示した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
41とを絶縁層10の一部11 Jl−1にスルホール
を設け、スルホールな用いて電気的接続を行なって構成
したイメージセンサの例である。(第1図のものはワイ
ヤボンディング接続である。)第6図は本発明の他の実
施例である。
この実施例のイメージ七?すは絶縁層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の一部な光電変換素子11の個別電極11
麿としたもので、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−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
ぞれ接続させ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(=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;;より
光電変換部と駆動回路部の接続点が大幅(二減少し、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】
W!I1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チにおいて
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m整用配線パターン 5・・・導電性エポキシ樹脂 6・・・集積回路7.1
2・・・ワイヤ  8・・・絶縁樹脂9・・・保護キャ
ップ 10・・・絶縁層11・・・光電変換素子 11
a・・・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 人・・・駆
動回路部B・・・光電変換部  C0・・・素子容量C
1・・・対地容量C1・・・配線間容量D・・・フォト
ダイオード B・・・電源L・・・配線パターン P・
・・光電変換素子S・・・スイッチ   8R・・・シ
フトレジスタ代理人 弁理士 則 近 憲 佑 (ほか
1名)第  2  図 第  3  図 第4図 第  5  図 第9図 第 10 13ii! 第11図 第12図 第゛13図

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (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
    均一にしたことを特徴とするイメージセンサ。
  2. (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. (3)前記光電変換素子は、電荷蓄積塵の光電変換素子
    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. (4)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は、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の長さに比
    例して小さくすることにより行われ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。
  5. (5)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は、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している
    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。
  6. (6)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は、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、
    かつ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した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。
  7. (7)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6項
    記載のイメージセンサ。
JP60136991A 1984-11-28 1985-06-25 イメ−ジセンサ Granted JPS61295656A (ja)

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US06/802,160 US4679088A (en) 1984-11-28 1985-11-25 Image sensor with means to adjust capacitance of signal leads
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EP85308577A EP0183525B1 (en) 1984-11-28 1985-11-26 Image sensor

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