JPH0367349B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、フアクシミリなどの画像読取り装
置に用いられるイメージセンサおよびその製造方
法に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

近年、フアクシミリなどに用いられる画像読取
り装置の小形化を目的として、密着読取り型イメ
ージセンサの開発が活発に進められている。これ
は原稿幅の中に光電変換素子を並べ、ロツドレン
ズアレイ等の導光系を用いて原稿に近接して画像
情報を読み取るイメージセンサである。従つてこ
のようなイメージセンサでは、大面積の基板上で
の高密度配線技術が要求される。例えばA4サイ
ズ、８画素／mmの解像度をもつ密着型イメージセ
ンサでは、216mm幅に1728個の光電変換素子を一
列に並べ、各々の素子を駆動するための駆動回路
に接続する配線を形成しなければならない。

この様なイメージセンサを構成する上で、駆動
回路数を減らし、配線密度、実装密度を下げる方
法としてマトリクス駆動方式が良く用いられる。

第１図に、マトリクス駆動方式による密着型イ
メージセンサの回路構成例を示す。ここでは光電
変換素子として光導電素子を用いた例を示してい
る。すなわちR₁₁〜R_noは光導電素子であり、入
射光量に応じてその抵抗値が変化する。従つて、
画像を光導電素子R₁₁〜R_no上に結像させ、その
抵抗値の変化を検出することにより、画像情報を
読み取ることができる。光導電素子R₁₁〜R_noは
ｎ個ずつからなるｍ個のブロツクB₁〜B_nに区分
され、ブロツク毎に一端が共通電極C₁〜C_nによ
つて共通に接続される。一方、光導電素子R₁₁〜
R_noの他端側は各ブロツク間で相対応する位置に
あるものどうしマトリクス配線Ｍを介して共通接
続された後、個別電極D₁〜D_oに接続される。V_B
は駆動電源、P₁〜P_nは共通電極C₁〜C_nを電源V_B
に選択的に接続するためのブロツク選択用スイツ
チ、Q₁〜Q_oは個別電極D₁〜D_oを出力の電流−電
圧変換回路Ｓに選択的に接続するための個別選択
用スイツチである。

このような構成で、まずスイツチP₁を介して
共通電極C₁を電源V_Bに接続し、その状態でスイ
ツチQ₁〜Q_oを介して個別電極D₁〜D_oを順次電流
−電圧変換回路Ｓに接続する。以下共通電極C₂
〜C_nを順次電極V_Bに接続し同様の走査を繰り返
すことにより、光導電素子R₁₁〜R_noの抵抗値を
シリアルに検出することができる。すなわち、光
導電素子R₁₁〜R_noの入射光量に応じた電圧が画
像読取り出力V_putとして取出される。この時、光
導電素子はスイツチP₁〜P_n、Q₁〜Q_oにより選択
されて電源V_B、電流−電圧変換回路Ｓに接続さ
れているもの以外は全てアース側に接続される。
この様にすることにより電流の回り込み、すなわ
ち出力のクロストークを防ぐことができる。

この様に第１図の回路構成によれば、ｍ×ｎ個
の光導電素子R₁₁〜R_noを駆動するのに（ｍ＋ｎ）
個の駆動回路（スイツチ）があれば良く、駆動回
路数の減少と配線密度および実装密度の低下が可
能で、低価格なイメージセンサを得ることが可能
である。しかしながら、マトリクス配線Ｍ部の接
続点数が光導電素子R₁₁〜R_noの数ｍ×ｎと同数
存在するため、接続の信頼性、歩留り向上の点で
難点がある。

また、第１図に示す構成では、製造後の評価で
ブロツクB₁〜B_nの両端部に位置する光導電素子
R₁₁，R_1o、R₂₁，R_2o…R_n1，R_noの破壊がしばし
ば発見される。破壊の内容は明電流の低下あるい
は暗電流の増加のいずれかで現われる。このよう
な破壊の原因は製造工程中に発生する静電気のよ
るものと推察されるが、このような現象を防ぐた
めの簡単かつ有効な対策は考えられていないのが
実情である。

〔発明の目的〕

この発明の目的は、マトリクス配線部の接続の
信頼性にすぐれ、歩留りの高いイメージセンサを
提供することである。

この発明の他の目的は、マトリクス配線部の接
続の信頼性にすぐれるとともに、光電変換素子の
特異的な破壊がなく、歩留りの向上を図ることが
できるイメージセンサの製造方法を提供すること
である。

〔発明の概要〕

この発明は、光電変換素子とその個別選択回路
との間のマトリクス配線部を、光電変換素子の各
他端と隣り合うブロツク間でブロツクの間の境界
線に対し線対称位置にある素子どうし接続する複
数のＵ字導体と、これらのＵ字導体を光電変換素
子の配列方向において相対応するものどうし接続
する線状導体とで形成することを特徴とする。

また、このようなマトリクス配線部の形成に当
り、Ｕ字導体を形成するとともに、Ｕ字導体の最
も外側にある導体を相互に短絡する短絡導体を形
成した後、線状導体を形成することを特徴として
いる。

〔発明の効果〕

この発明によれば、マトリクス配線部の接続点
の数は、光電変換素子のブロツク数をｍ、１ブロ
ツク内の素子数をｎとして、ｎ・ｍ／２となり、
半減する。また、接続点の面積も広くとることが
できる。従つて、短絡事故などが少なくなつて接
続の信頼性が増し、歩留りも向上する。

さらに、この発明においては光電変換素子のブ
ロツク間が短絡導体を介して電気的に短絡される
ため、製造工程中に静電気が発生しても、その静
電気は速やかに放電される。従つて静電気による
ブロツク端部の光電変換素子の特異的な破壊現象
はなくなり、この点からも歩留りの向上が図られ
る。

〔発明の実施例〕

第２図はこの発明の一実施例に係るイメージセ
ンサの回路構成図である。図において、１は光電
変換素子列で、この例では光導電素子R₁₁，R₁₂
…R_noを一列に配列したものとなつている。な
お、光導電素子の代りにフオトダイオードのよう
な光起電力効果を有する接合型の光電変換素子を
用いてもよい。光導電素子R₁₁，R₁₂…R_noはR₁₁
〜R_1o，R₂₁，R_2o…R_n1〜R_noのようにｎ個ずつか
らなるｍ個のブロツクB₁，B₂，…B_nに区分され
ており、その各一端はブロツク毎に共通電極C₁，
C₂，…C_nにより共通に接続されている。これら
の共通電極C₁，C₂…C_nはブロツク選択回路２を
構成するスイツチP₁，P₂，…P_nをそれぞれ介し
て駆動電源V_Bに選択的に接続されるようになつ
ている。

一方、光導電素子R₁₁，R₁₂…R_noの各他端は、
隣り合うブロツク間、つまりB₁−B₂間、B₃−B₄
間、B_n-1−B_n間でそのブロツク間の境界線に対
して線対称位置にあるものどうし、Ｕ字導体l₁，
l₂，…l_oによつて接続されている。すなわち、ブ
ロツクB₁−B₂間を列にとれば、光導電素子の各
他端はR₁₁−R_2o，R₁₂−R_2o-1，R_1o−R₂₁の組合せ
でＵ字導体l₁，l₂，…l_oによつて接続されている。
これらのＵ字導体l₁，l₂，…l_oは光導電素子R₁₁，
R₁₂…R_noの配列方向（図で横方向）において相
対応するものどうし、つまりl₁はl₁どうし、l₂はl₂
どうし、l_oはl_oどうしというように線状導体L₁，
L₂，…L_oによつて接続される。

そして、これらの線状導体L₁，L₂，…L_oは個
別選択回路３を構成するスイツチQ₁，Q₂，…Q_o
をそれぞれ介して電流−電圧変換回路Ｓに選択的
に接続される。

このような構成で画像を読取る際には、光導電
素子R₁₁，R₁₂，…R_no上に読取るべき原稿面上の
画像を結像させ、スイツチP₁，P₂，…P_oを順次
選択的に電源V_B側に倒し、ブロツクB₁，B₂，…
B_nを順次選択する。そして各ブロツクを選択す
る都度、スイツチQ₁，Q₂，…Q_oを順次電流−電
圧変換回路Ｓ側に倒し、各ブロツク内の光導電素
子を順次個別に選択する。但し、スイツチQ₁，
Q₂，…Q_oは奇数番目のブロツクB₁，B₃，…B_oが
選択されたときQ₁→Q₂→…Q_o-1→Q_oの順で動作
し、また偶数番目のブロツクB₂，B₄，…が選択
されたときはQ_o→Q_o-1→…Q₂→Q₁の順で動作す
るものとする。

このような動作により、光導電素子R₁₁，R₁₂
…R_noは図で左から１個ずつ選択されて電源V_Bよ
り通電される。このとき流れる電流は、入射光量
に対応する。従つて、これら光導電素子R₁₁，
R₁₂…R_noに順次流れる電流を電流−電圧変換回
路Ｓで電圧に変換することにより、画像読取り出
力V_putを得ることができる。

第３図はこのイメージセンサのマトリクス配線
部の構造を示す平面図で、第２図と相対応する部
分に同一符号を示してある。図において、１１は
前記光導電素子R₁₁，R₁₂…R_noが配列形成された
絶縁基板であり、前記共通電極C₁，C₂，…C_o、
Ｕ字導体l₁，l₂，…l_oおよび短絡導体l_sはこの基板
１１上に形成される。そしてＵ字導体l₁，l₂，…
l_oに、絶縁体１２上に被着された線状導体L₁，
L₂，…L_oが、絶縁体１２に形成された開口部１
３を通して接続される。この場合、Ｕ字導体l₁，
l₂，…l_oと線状導体L₁，L₂，…L_oとの接続点数は
ｎ・ｍ／２と、第１図のものに比べ約半分であ
る。

このイメージセンサの製造工程の一例を説明す
る。まずガラス基板上に光導電材料として、
CdSeを約1μｍ蒸着により形成する。このCdSe膜
を熱処理により活性化し、フオトエツチングによ
つてパターニングして光導電素子R₁₁，R₁₂…R_no
を形成する。CdSeのエツチング液としては例え
ば硝酸と燐酸の混合液を用いればよい。次に基板
全面にTi2000Å、Au3000Åを順次蒸着し、フオ
トエツチングにより共通電極C₁，C₂，…C_o及び
Ｕ字導体l₁，l₂，…l_oを形成し、同時に最も外側
のＵ字導体l₁どうしを短絡する短絡導体l_sを形成
する。さらに、マトリクス接続部にAuメツキ３
〜5μｍを行い、その後フレキシブルリードテー
プに形成された線状導体L₁，L₂，…L_oを所定の
位置にボンデイングする。線状導体L₁，L₂，…
L_oは銅線に錫メツキが施されたものとし、ボン
デイングは金−錫共晶で形成する。

上記工程において、短絡l_sはＵ字導体l₁，l₂，
…l_oに対応したパターンに短絡導体l_sに対応した
パターンを組合せた一つのマスクパターンを用意
してエツチングを行なうことで容易に形成でき
る。この場合、Ｕ字導体l₁はいずれも線状導体L₁
により短絡されるものであるからＵ字導体l₁，l₂，
…l_oを形成する段階で短絡導体l_sにより相互に短
絡されても一向にさしつかえない。

この様な製造工程をとることにより光導電素子
R₁₁，R₁₂，…R_noはＵ字導体の形成段階から全て
が相互に接続されている形状となる。従つて静電
気による素子の破壊を防止することができる。な
お、ここで示した静電気による破壊防止方法は第
１図に示す通常のマトリクス構成のものは適応で
きず、Ｕ字導体によるマトリクス配線を採用する
ことにより初めて達成できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のマトリクス配線を用いたイメー
ジセンサの回路構成図、第２図はこの発明の一実
施例に係るイメージセンサの回路構成図、第３図
は同実施例のマトリクス配線部の平面図である。 １……光電変換素子列、R₁₁〜R_no……光導電
素子、B₁〜B_n……ブロツク、C₁〜C_n……共通電
極、P₁〜P_n……スイツチ、２……ブロツク選択
回路、V_B……駆動電源、l₁〜l_o……Ｕ字導体、l_s
……短絡導体、L₁〜L_o……線状導体、３……個
別選択回路、Ｓ……電流−電圧変換回路、１１…
…絶縁基板、１２……絶縁体、１３……開口部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 絶縁基板上に配列された複数の光電変換素子
   を同数ずつの素子からなる複数のブロツクに区分
   し、その各ブロツクを順次選択するとともに、各
   ブロツク内の光電変換素子を順次個別に選択し
   て、光電変換素子上に結像される画像を読取るイ
   メージセンサにおいて、光電変換素子の各一端を
   ブロツク毎に共通接続して光電変換素子のブロツ
   ク選択回路に接続し、各他端を隣り合うブロツク
   間でブロツク間の境界線に対し線対称位置にある
   素子どうし複数のＵ字導体で接続し、これらのＵ
   字導体の最も外側にある導体を相互に短絡導体で
   接続し、さらに全てのＵ字導体を光電変換素子の
   配列方向において相対応するものどうし線状導体
   で接続して、これらの線状導体を光電変換素子の
   個別選択回路に接続したことを特徴とするイメー
   ジセンサ。 ２ 絶縁基板上に配列された複数の光電変換素子
   を同数ずつの素子からなる複数のブロツクに区分
   し、その各ブロツクを順次選択するとともに、各
   ブロツク内の光電変換素子を順次個別に選択し
   て、光電変換素子上に結像される画像を読取るイ
   メージセンサの製造に際し、光電変換素子の各一
   端をブロツク毎に共通接続して光電変換素子のブ
   ロツク選択回路に接続する一方、各他端で隣り合
   うブロツク間でブロツク間の境界線に対し線対称
   位置にある素子どうし接続する複数のＵ字導体を
   形成するとともに、これらのＵ字導体の最も外側
   にある導体を相互に短絡する短絡導体を形成した
   後、全てのＵ字導体を光電変換素子の配列方向に
   おいて相対応するものどうし接続する線状導体を
   形成して、これらの線状導体を光電変換素子の個
   別選択回路に接続することを特徴とするイメージ
   センサの製造方法。 ３ 線状導体は絶縁体上に被着形成され、この絶
   縁体に形成された開口部を通してＵ字導体と接続
   されることを特徴とする特許請求の範囲第２項記
   載のイメージセンサの製造方法。