JPH0329198B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、複数の信号を伝達する配線を有する
配線装置に関し、特にフオトセンサ等に用いられ
て好適なマトリツクス駆動用の配線装置に関す
る。

〔従来技術〕

以下、フオトセンサを例に挙げて、従来技術に
ついて説明する。

従来、例えばフアクシミリ装置の光電変換装置
部としてはシリコンフオトダイオード型の１次元
フオトセンサアレイが一般的に知られている。
又、近年においては、グロー放電、スパツタリン
グ、イオンプレーテイング、真空蒸着等真空装置
を用いた膜形成法、もしくは結着樹脂と混合して
塗布する方法等を用いて被着させた薄膜もしくは
厚膜を積層させて作製した、レンズ系で原稿を縮
小することを必要としない長尺化したフオトセン
サアレイの開発が進んでいる。

この様な長尺化したフオトセンサアレイの方式
として、大きく次の２つがある。つまり、コプレ
ーナ型の光導電タイプとサンドイツチ型の光起電
力タイプがあるが、コプレーナ型の光導電タイプ
はサンドイツチ型光起電力タイプに比べ、光応答
速度では劣るものの、感度つまり光電流の大きさ
は、同面積画素、同一光量の場合光起電力タイプ
より約100倍大きいことが実験的にも理論的にも
示されている。

この光電流が大きいという特性を利用して、実
時間読出し方式（光電流を蓄積しないで、実時間
で光電流を増巾出力する方式）が可能となる。さ
らに、実時間読出し方式は１画素当りの読出し速
度が速い（蓄積時間がいらない）ことから、一次
元長尺フオトセンサアレイのセンサをある個数毎
に分割して読出す方式つまりマトリツクス読出し
方式が可能である。

前述したマトリツクス読出し方式は、第１図に
示すようにｍ×ｎ個の光電変換要素が一列アレイ
状とされ、この光電変換要素のｍ個に共通なブロ
ツク電極２がｎ個あり、ｍ×ｎ個の光電変換要素
毎に独立して設けられたｍ×ｎ個の個別電極と前
記共通なブロツク電極２と前記独立して設けられ
た個別電極との間に光電変換層とを有する一次元
長尺フオトセンサアレイ部４、前記ｎ個の共通電
極に順次電圧を印加する電圧印加回路６、ｍ×ｎ
個の光電変換要素からｍ個ずつ並列に出力される
光電流を入力し直列に出力する走査回路部とマト
リツクス配線部８とからなる。

第２図はこのマトリツクス読出しを行う為のマ
トリツクス回路部８が形成されたマトリツクス配
線板９の断面図であり、基板１０上に第１配線層
１２、絶縁層１４、第２配線層１６が形成され、
第１配線層１２と第２配線層１６を部分的にスル
ーホールコンタクト部１８で接続させる。

第３図はマトリツクス回路部８の構成図であ
り、２０は第１配線層１２（第２図）上の第１配
線、２２は第２配線層１６（第２図）上の第２配
線である。

しかるにこのマトリツクス読出し方式の場合、
回路構成は簡単となるが配線部が複雑となり配線
部面積が大きくなるという不都合を有する。

特に、画素数が大となりｍ×ｎが大となつた場
合、例えばA4サイズを8pel／mmで読取るときは、
ｍ×ｎ＝1728であり、読取り速度を最大とするた
めにはｍｎ√×という関係から、一般に
はｍ＝32；ｎ＝54またはｍ＝48；ｎ＝36（または
ｍ＝64，ｎ＝27）が採用される。ｍの値は回路部
が何チヤンネル集積可能かによつて決定される
が、回路部を低価格にするためにはなるべくチヤ
ンネル数すなわちｍの値を小さくしたい。この結
果、ｍ＝32；ｎ＝54程度の配分が一般的である
が、この場合には前記共通ブロツク電極配線数が
54本、個別電極側マトリツクス配線部は、1728本
の個別電極とそれに交差する32本の配線が必要と
なり、スルーホール数32×54＝1728個、及び絶縁
を必要とする交差点 32（32−１）／２×54＝26784点が必要となる。

このように一次元長尺フオトセンサアレイにお
いてマトリツクス読出し方式を採用する場合、マ
トリツクス回路部８の配線部は配線本数及び配線
密度の増加、さらに配線長の増加をきたし、その
結果読み出し線１本当りの分布容量を増加し、ひ
いては後述するようにフオトセンサの出力誤差を
増大させるという不都合が発生する。

ここで分布容量と出力誤差の関係について考察
してみる。例えば５ビツト×Ｎブロツクのマトリ
ツクス配線の場合の等価回路を第４図に示す。第
４図において、光電流読出し中のあるビツトに対
して注目して、近似的に等価回路で示したのが第
５図である。

第５図において２４は選択センサ、２６は非選
択センサ、２８はマトリツクス交差部、３０はマ
トリツクス線間部を表わし、C₃がマトリツクス
交差部容量、C₄がマトリツクス線間容量を表わ
す。このマトリツクス交差部容量C₃及びマトリ
ツクス線間容量C₄はA4サイズ（32ビツト×54ブ
ロツク）の場合、次に示すような計算式で表わさ
れる。

C₃＝（１点当りの交差部容量）×（交差部の数）＝（
１点当りの交差部容量） ×（１ブロツクのビツト数−１）×（ブロツク数）
＝（１点当りの交差部容量） ×（32−１）×54＝（１点当りの交差部容量）×16
74……(1) C₄＝両隣りの配線に対する容量 ＝C₄′×１（ブロツク内の両端に位置
する配線について）……（2a） ＝C₄′×１（ブロツク内の両端に位置
する配線について）……（2a） C₄′×２（ブロツク内の両端を除く配線について）……
（2b） (注)注C₄′…隣の配線の片方に対
する線間容量 次に交差部容量C₃及びマトリツクス線間容量
C₄の値の計算を行なう。

先ずC₃の値を計算する。第６図は第１配線２
０と第２配線２２の交差部３２の拡大図を示し、
例えば8pel／mmの画素密度のとき通常第１配線層
１２の配線巾l₁＝65μｍ、配線隙間l₃＝60μｍ程度
となり第２配線層１６の配線巾l₂＝150μｍ、配線
隙間2l₄＝150μｍ、絶縁層１４の厚さｄ＝20μｍ絶
縁層比誘導率ε_r＝４となる。よつて交差部容量C₃
は(1)式により C₃＝ε_pε_rｓ／ｄ×1674 ＝8.854×10^-12×４×65×10^-6 ×150×10^-6／（20×10^-6）×1674 ＝29pF となる。

又マトリツクス線間容量C₄の（2a），（2b）式
におけるC₄′を求める。

C₄′＝εo（１＋εs）／２・K′（ｋ）／Ｋ（ｋ）・
Ｌ……(3) Ｌは配線長 Ｋ（ｋ），K′（ｋ）はｋを母数とする完全
楕円積分および補数、ε_sは基板の比誘導率
である。

ここにｋ＝l₂／l₂＋l₄ よつて(3)式においてl₂＝150μｍ，2l₄＝150μｍ，
Ｌ＝250μｍを代入すると C₄′≒10pF となり（2a），（2b）式にこれを代入して C₄＝｛10pF（ブロツク内の両端に位置する配線） ｛20pF（ブロツク内の両端を除く配線） となる。

ここで実際の読取りを考えると、１画素当り
10μsで読取るとしてA4サイズ（1728ビツト）で
は10μs×1728ビツト＝17.28ms／lineの読取速度
となる。この読取速度では、第４図に示す回路の
場合、アンプの性能にも依存するが、およそ第７
図に示すような入力容量C_IN対出力誤差の関係が
シミユレーシヨン及び実験で得られた。ここで入
力容量C_INはC₁〜C₅までのすべての容量を含めた
ものである。第７図に示す如く、入力容量C_INが
増加するにつれて出力誤差の絶対値は直線的に増
加する。

以上考案した如く、一次元長尺フオトセンサア
レイにおいてマトリツクス読出し方式を採用する
場合マトリツクス回路部８の配線部は配線本数及
び配線密度の増加、さらに配線長の増加の結果読
み出し線１本当りの分布容量が増加しフオトセン
サの出力誤差が増大し、更に読み出し線１本当り
の分布容量にバラツキがある為、フオトセンサの
出力誤差にもバラツキが生じ、光電変換読取装置
の読取り精度及び読取り速度に支障をきたした。

〔目 的〕

本発明の目的は、信号を伝達するための複数の
配線における伝達信号のバラツキを低減する配線
装置を提供することにある。

〔構 成〕

本発明によれば、 信号を伝達するための複数の長さの異なる配線
からなる第１の配線群と、前記配線よりも長く且
つ前記第１の配線群に交差するように設けられた
信号を伝達するための複数の配線からなる第２の
配線群と、前記第１の配線群と前記第２の配線群
とに挟持された絶縁層と、を有し、前記第１の配
線群と前記第２の配線群とが前記絶縁層に設けら
れたスルーホールを介して接続されている配線部
を基体上に具備する配線装置において、 前記第１の配線群における配線間隔は、該配線
間隔を画成する配線の長さが長いほど大きくされ
ていることを特徴とする配線装置、 が提供される。

〔作用効果〕

本発明によれば、長さの異なる信号伝達用の配
線間の容量の配線長依存分のバラツキが配線間隔
を変えることにより補正されるので、伝達される
信号のバラツキが低減される。このため、光電変
換装置に適用した場合、読取り精度の向上が可能
となる。

〔実施例〕 以下図面に基づいて本発明の実施例を具体的か
つ詳細に説明する。

第８図は本発明の第１実施例を示し、図に示す
如く本実施例では第１配線層１２における第１配
線２０の配線間隔を変えるものである。即ち、第
１配線２０の配線長が長いものから短いものにな
るに従い、配線間隔U₁，U₂，U₃，U₄は狭まる
（U₁＞U₂＞U₃＞U₄）。この為マトリツクス線間容
量C₄の平均化が成され、線間容量C₄のバラツキ
を減少することが出来フオトセンサの出力誤差の
バラツキを低減し得る。

第９図は本発明の第２実施例を示し、この第２
実施例の特徴とするところは、配線間隔を変える
（U₁＞U₂＞U₃＞U₄）とともに、第１配線２０及
び第２配線２２の配線幅をスルーホールコンタク
ト部１８より小さくし、交差部３２（第６図）の
面積を小さくし交差部容量C₃を小さくするもの
である。該交差部容量C₃の低下に伴ないC_INが減
少する為フオトセンサの出力誤差を低減し得る。

第１０図及び第１１図は本発明第３実施例及び
第４実施例を示し、この第３実施例及び第４実施
例は夫々第１実施例・第２実施例の第２配線２２
の最も外側の配線の両外側にダミー配線３４ａ，
３４ｂを設けることにある。このダミー配線を設
けることにより、第２配線層１６の第２配線２２
の線間容量C₄は、全て両隣りの配線との線間容
量（即ち（2b）式で表わされる容量）となり、
配線分布容量のバラツキを除去できる。これによ
つて、出力誤差も各ビツトで同様となり、出力誤
差の補正も簡単に行なえる。

【図面の簡単な説明】

第１図は光電変換装置の概略回路図、第２図及
び第３図は夫々マトリツクス配線板の断面図及び
構成図、第４図はマトリツクス回路部の等価回路
図、第５図は第４図中の任意のビツトに対する近
似的等価回路図、第６図は第１配線層と第２配線
層の交差部の拡大図、第７図は出力誤差と入力容
量の関係を示すグラフ、第８図、第９図、第１０
図、第１１図は夫々本発明第１実施例、第２実施
例、第３実施例、第４実施例に係る第１配線層と
第２配線層の交差部の拡大図である。 図において９……マトリツクス配線板、１０…
…基板、１２……第１配線層、１４……絶縁層、
１６……第２配線層、１８……スルーホールコン
タクト部、２０……第１配線、２２……第２配
線、３４ａ，３４ｂ……ダミー配線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 信号を伝達するための複数の長さの異なる配
   線からなる第１の配線群と、前記配線よりも長く
   且つ前記第１の配線群に交差するように設けられ
   た信号を伝達するための複数の配線からなる第２
   の配線群と、前記第１の配線群と前記第２の配線
   群とに挟持された絶縁層と、を有し、前記第１の
   配線群と前記第２の配線群とが前記絶縁層に設け
   られたスルーホールを介して接続されている配線
   部を基体上に具備する配線装置において、 前記第１の配線群における配線間隔は、該配線
   間隔を画成する配線の長さが長いほど大きくされ
   ていることを特徴とする配線装置。 ２ 前記第１の配線群はフオトセンサの複数の光
   電変換要素に接続され、前記第２の配線群は走査
   回路に接続されることを特徴とする、特許請求の
   範囲第１項に記載の配線装置。 ３ 前記第１の配線群は前記第２の配線群の配線
   数の整数倍の配線からなることを特徴とする、特
   許請求の範囲第２項に記載の配線装置。