图象传感器芯片及其制造方法及图象传感器的制作方法

文档序号:7574890阅读:180来源:国知局
专利名称:图象传感器芯片及其制造方法及图象传感器的制作方法
技术领域
本发明是涉及一种图象传感器芯片及其制造方法及图象传感器。
一般用于传真机的图象读取部或图象扫描仪装置中的以往的图象传感器10的构成如

图11所示。
在由树脂等做成的外壳11的底面上配设的底板12中,与读取宽度对应的长度范围内装有多个图象传感器芯片13。在外壳11的上部装有玻璃盖子14,在这个玻璃盖子14上设定的读取线L与上述图象传感器芯片13之间配设有棒形透镜阵列15,为的是使沿读取线L上的明暗图象正像等倍地聚焦在图象传感器芯片列上。在外壳11的内部空间中还配设有作为光源的多个LED16,这些LED装载在底板17上用于从玻璃盖子14的内侧照亮原稿D。
比如,构成以8象素/mm读取A4宽的原稿的这种图象传感器的情况下,必须排列有1728位的光接收部,但如果一个图象传感器芯片上配设有比如96位的光接收部,在底板12上只需装18个图象传感器芯片13。这种情况下,每一个图象传感器芯片13的长度约为12mm。
与上述光接收部相应个数的光电晶体管、与各光电晶体管串接的模拟开关、根据时钟脉冲依次选通上述模拟开关的移位寄存器等形成一个整体作在图象传感器芯片13中,各模拟开关的输出布在芯片输出口的周围。
各光电晶体管通着与读取周期间的受光量相当的电流,如果该图象传感器芯片被选中,比如,在时钟脉冲的各下降沿期间上述模拟开关依次置通,其结果是,在芯片输出口,与各光电晶体管的受光量相当的模拟微小电流数据被串行输出。芯片的端口输出与底板上的负载电阻相连,这个负载电阻一端的电压通过装在底板上的放大电路被放大。
如上所述的以往的这种图象传感器以及装在这上的图象传感器芯片的设计思想就是让来自图象传感器芯片的微小输出电流流过底板上的负载,这个负载的端部电压通过放大电路被放大。
于是,第1,从图象传感器芯片输出的上述模拟数据信号是微小信号,而且其输出阻抗高,基本上容易拾取噪声,因此,有使图象传感器的读取性能变差的问题。特别是在装有图象传感器芯片13的底板12上输入有如上所述的用于数据移位用的数百kHz的时钟脉冲信号,如图12所示,这样的时钟脉冲信号会以交流成分加在模拟数据信号上,使输出特性变差。
为尽量去掉如上所述的噪声的影响,通常的方法是用接地配线围住在底板上的模拟数据配线或把时钟信号配线配设在底板内面尽量远离传感器芯片的位置上。
为此,如图11所示,作为底板12,不得不使用内外两面都配线的模式,其制作及元件的装载工作都变得繁杂,在底板12的内面会因上述各种元件而产生凹凸不平,除了使图象传感器芯片的外观变差,还使得为配设图象传感器在厚度方向所需要的空间增加,防碍了对装载这样的图象传感器的机器的小型化。
第2,在底板上除了上述图象传感器芯片外,还须装载构成放大电路的IC、电容、电阻或者为调整放大电路增益的可变电阻等多个电子元件,因此,产生的问题是使图象传感器用的底板的制造工艺变得繁杂。也就是说,除了需要花费各种电子元件自身的成本,还必须有为把这些电子元件装到底板上的设备,而且,为了按照用户要求的规格调整增益,还要边测量放大电路的输出边一一调整可变电阻。
因此,本发明的目的是除了提供可以使制作装载用于构成接触型图象传感器的图象传感器芯片的底板变得非常简化的东西之外,还在于不需要对付底板上的噪声,并可以采用单面配线底板,提供比较小型化、薄型化的图象传感器。
本发明的第1方面是提供由作为光接收部的规定个数的光电转换元件、与各光电转换元件串接的模拟开关、根据时钟信号依次置通上述模拟开关的切换电路做成一个整体的图象传感器芯片。其特征在于具备有与由上述光电转换元件和与此相对应的模拟开关组成的各套串接的共用负载和放大上述负载的光电转换元件端的电压的放大电路。
根据理想的实施例,上述图象传感器芯片由电源接线端、接地端、时钟信号输入端、模拟信号输出端、一端与上述电源接线端相接并按规定间隔装成一列的各光电转换元件、与各光电转换元件的输出端相接的模拟开关、根据时钟信号依次置通上述模拟开关的切换电路、上述各模拟开关的输出端与接地端之间所装接的共用负载、放大上述输出负载的光电转换元件端的电压的放大电路所构成,上述放大电路的输出送到模拟信号的输出端。
在理想的实施例中,上述输出负载采用负载电阻。
在理想的其它实施例中,上述输出负载采用负载电容。
在理想的其它实施例中,上述输出负载采用相互并联连接的负载电阻及负载电容。
在理想的实施例中,还把用于调整上述放大电路增益的电阻做到一个整体中去,上述调整增益用的电阻是由串联连接的多个电阻和设在全部或者一部分上述多个电阻上的各个可切断的旁路配线所构成。另外,在理想的实施例中,上述放大电路为运算放大器,上述用于调整增益电阻由在上述运算放大器的反相输入端与运算放大器的输出端之间装接的电阻组和上述运算放大器的反相输入端与地之间装接的电阻组组成,各电阻组是由串联连接的多个电阻和设在全部或者一部分上述多个电阻上的各个可切断的旁路配线所构成。
如上所述,与本发明有关的上述图象传感器芯片除了由作为光接收部的规定个数的光电转换元件、与各光电转换元件串接的模拟开关、根据时钟信号依次置通上述模拟开关的切换电路组成的作为图象传感器芯片的基本构成之外,还把用于各光电转换元件的输出负载和用于放大这个输出负载一端电压的放大电路做到一个芯片里去形成一个整体,而且在理想的实施例中,还把用于调整上述放大电路增益的电阻做到一个芯片里去形成一个整体。
在这样的图象传感器芯片中,从光电转换元件输出的微小电流信号并不送到传感器芯片的外部,而是通过放大电路把输出负载的光电转换元件端的电压放大输出模拟电压信号作为图象读取信号。因此,象以往那样由于时钟信号产生的噪声导致图象读取性能变差的缺点明显地被减轻或者说被消除,其结果使得在装载这个图象传感器芯片的底板上不需要装载放大电路或与此相关的器件,同时,也不需要为应付噪声采用特殊的配线模式,在底板的单面上除了装配图象传感器芯片外还可以装配构成图象传感器的光源。
于是,如上所述,把图象传感器和用于光源的发光元件装在底板的单面上并把底板装在外壳的底部,在外壳的上部装着玻璃盖子,通过上述发光元件照亮玻璃盖子上的原稿并使来自原稿的反射光聚焦在上述各图象传感器芯片的光电转换元件上,如果能按这样构成图象传感器的话,向着这个图象传感器的内侧的上述底板的里面就没有因电子器件而形成的凹凸不平,外观变得整洁。由此,可以使图象传感器自身的厚度变薄,同时,还可以使装有这种图象传感器的机器中的图象传感器占有空间减小,综上所述,这样的图象传感器非常有助于被装入机器的小型化。
如果采用负载电阻作为放大电路的输出负载,其优点是可以通过选择该电阻值来得到所希望的模拟输出波形。也就是说,虽说是模拟输出波形,但如果要正确地测出输出电平,希望输出与矩形波相近的波形即顶部平坦或大致平坦的输出波形,通过适当地选择负载电阻的电阻值可以得到所希望的输出波形。
如果采用负载电容作为放大电路的输出负载,通过适当地设定这个电容的容量,使得当光电转换元件读取被选中时按受光量在各光电转换元件上积存的电荷同时流入负载电容,因有这样的作用,使得对暗处的读取可以比较正确地进行。具体来说,在输出信号被取出的过程中可以减少留在光电转换元件上的电量,在光电转换元件读取不接收光的暗处的期间,此期间之前读取亮处的周期中残留在光电转换元件上的电荷使得好象产生了接收到弱光那样的输出,这样的缺点可以得到减轻。这就意味着当读取在白纸上画有横格线的原稿时,可以正确地读取这样的横格线。
然后,如果采用相互并联连接的负载电阻及负载电容作为放大电路的输出负载,可以同时享有上述采用负载电阻情形时的优点和用负载电容情形时的优点。
再者,在与理想的实施例有关的图象传感器芯片中,如上所述,作为与图象传感器芯片做成一个整体的用于放大电路的增益调整电阻是由串接的多个电阻和设在全部或者一部分上述多个电阻上的各个可切断的旁路配线所构成。如果采用运算放大器作为放大电路,这种电阻的构成可用在运算放大器的反相输入和地之间装接的电阻上或用在反相输入端与运算放大器的输出端之间装接的电阻上或同时用在着两处的电阻上。比如,如果串联连接20kΩ、40kΩ、80kΩ和160kΩ这4个电阻并各自设旁路配线构成电阻组,通过选择是否切断上述4个电阻中的哪个电阻的旁路配线,使得电阻组整体可选择从0kΩ开始间隔20kΩ到300kΩ为止的电阻值。如下所述,上述旁路配线的切断可在衬板阶段通过激光切割的办法极其简单地进行。
根据与这样的实施例有关的图象传感器芯片,因连内装的放大电路的增益都可以是已经调整好了的,象以往那样在底板上配设可变电阻器并根据不同的底板所规定的条件监视模拟输出、通过调整上述可变电阻器来调整放大电路的增益等一切繁杂的程序都可以省去,这还非常有助于使制作图象传感器用的底板变得简便。
本发明的第2方面是提供与上述第1方面有关的图象传感器芯片的制造方法。这个制造方法其特征在于以根据上述第1方面提供的图象传感器芯片为单位、制作衬板使多个这样的单位成为一个整体,在这个衬板的状态方面,对每一个芯片单位,上述构成增益调整用的电阻的多个电阻中,通过激光切割被选择电阻的旁路配线对放大电路的增益进行调整,划割上述衬板并按各图象传感器芯片进行划分。
通过对衬板的掩膜加工,几百个具有关于上述第1方面所描述的电路特征的图象传感器芯片同时被封装进去。因掩膜加工条件的微小差别,对不同的衬板其特性会有所不同。在衬板的状态方面,对每一个芯片区核对按规定的照亮条件下的模拟输出。另一方面,根据用户的要求等设定模拟输出电压条件,由核对过的模拟输出确定为得到上述输出电压条件的放大电路增益。这样,如果确定了增益,增益调整用的电阻的调整值也就确定了,按这样的调整值选择构成上述电阻组的多个电阻中的工作电阻并把与工作电阻对应的旁路配线切断。比如可以通过边对受激准分子激光器进行通·断控制边使它在衬板上扫描简便而且快速地进行这样的旁路配线切断。这样,放大电路甚至其增益经适当调整过的图象传感器芯片就完成了。
然后,如果用装有多个这样的图象传感器芯片构成图象传感器,对每一个图象传感器芯片调整了放大电路的增益使输出电平平整化,因此,可以较好地避免因不同芯片的输出电平的不同导致主扫描方向的输出离散而引起的读取性能的变差。
对本发明的其他特征和优点将参照附图给予详细的说明。
下面对附图进行简单的说明。
图1是与本发明相关的图象传感器的一个实施例的分解立体图。
图2是表示图1所示的图象传感器的组装状态的剖面图。
图3是表示与本发明相关的图象传感器芯片的一个实施例的放大俯视图。
图4是与本发明相关的图象传感器用的底板的部分放大俯视图。
图5是表示与本发明相关的图象传感器芯片的一个实施例的等效电路图。
图6是表示为说明具有图5的电路构成的图象传感器芯片的动作的时序图。
图7是表示为说明具有图5的电路构成的图象传感器芯片的作用的图表。
图8是表示为说明具有图5的电路构成的图象传感器芯片的作用的输出波形图。
图9是表示与本发明相关的图象传感器芯片的其它实施例的等效电路图。
图10是表示与本发明相关的图象传感器芯片的另外其它实施例的等效电路图。
图11是表示与以往例相关的图象传感器的剖面图。
图12是表示为说明以往例的动作的时序图。
以下参照附图就本发明较理想的实施例进行具体说明。
首先,主要参照图1和图2对与本发明的实施例相关的图象传感器20的整体构成进行说明。
如图1和图2所示,这个图象传感器20在外壳24的底部配置有用于装载作为照明光源的多个LED21和作为图象读取元件的多个图象传感器芯片22的底板23,同时,在外壳24的上部装有透明的玻璃盖子25,在外壳24的内部设有为把发自上述作为光源的LED21的光有效地照射在上述玻璃盖子25上的原稿面D上的导光板26,还设有棒形透镜阵列27使来自原稿D的反射光正向等倍地聚焦在上述图象传感器芯片22上。比如,构成以8象素/mm的主扫描密度读取A4宽的原稿的情况下,必须把1728个光接收元件按等间隔排成一列。这样的光接收元件是通过把多块装有多个光接收元件28的图象传感器芯片22并排实现的。比如,如果采用装有96个光接收元件的图象传感器芯片22,把所有的光接收元件的邻距设成一定,把18个图象传感器芯片22按纵向紧贴排列装载在底板23上。
图3表示上述图象传感器芯片22示意俯视图,这个图象传感器芯片22通过在硅衬板上施行掩膜加工使规定的元件或接线端可以做成一个整体,然后通过划切按单位芯片划分,沿着芯片的上部一侧边缘,上述光接收元件28以8个/mm的间距等间隔排列,同时,沿上部的另一侧边缘排列着串行入(SI)、时钟(CLK)、逻辑电源(VDD)、地(GND)、模拟输出(AO)、串行出(SO)等缓冲连接端。如后面所述,这些缓冲连接端通过引线结合与装载上述图象传感器芯片22的底板23上的规定模式配线相连。
图5表示上述图象传感器芯片22的等效电路构成图,作为光接收元件的多个(比如96个)光电转换元件(具体来说就是光电晶体管28)的发射极与逻辑电源(VDD)共接。各光电晶体管28的集电极与各模拟开关29串接。这些模拟开关29在该图象传感器芯片22被选中的状态下通过由时钟信号驱动的切换电路30依次被置通,采用移位寄存器作为这样的切换电路比较理想。因此,串行入(SI)信号以及时钟(CLK)信号被送入这个移位寄存器30。
在各模拟开关29的输出端和接地(GND)端之间串联地共接着具有规定电阻值的负载电阻31,然后负载电容40被并联接在这个负载电阻31上。在这个实施例中,联合这些负载电阻31和负载电容40构成光电晶体管28的输出负载。也就是说,这些负载电阻31和负载电容40的光电转换元件一侧的连接端与作为放大电路的运算放大器32的同相输入端相连。这个运算放大器32的反相输入端连接着由另一端接地的电阻组Ra和另一端与运算放大器32的输出端相连的电阻组Rb组成的用于调整增益的电阻R。众所周知,运算放大器32的增益G由公式G=1+(Rb/Ra)决定。
具体地说,上述用于调整增益的电阻R的构成如下。也就是说,上述电阻组Ra除了20kΩ的基准电阻Ra0之外还串接着2kΩ、4kΩ、8kΩ和16kΩ这4个调整用的电阻Ra1、Ra2、Ra3和Ra4,在各调整用的电阻上各自并接着旁路配线50。还有,上述电阻组Rb除了200kΩ的基准电阻Rb0之外还串接着20kΩ、40kΩ、80kΩ和160kΩ这4个调整用的电阻Rb1、Rb2、Rb3和Rb4,在各调整用的电阻上各自并接着旁路配线50。上述旁路配线50是做在硅衬板上的微细铝线,说到上述电阻组Ra,在所有的旁路配线50连着的状态下只有基准电阻Ra0工作,因此,这个电阻组的全电阻为20kΩ。同样,说到上述电阻组Rb,在所有的旁路配线50连着的状态下,这个电阻组的全电阻为200kΩ。因此,这个状态下的运算放大器32的增益G为G=1+(200/20)=11。
为提高上述增益G,需要提高上述电阻组Rb的全电阻。为降低上述增益G,需要提高上述电阻组Ra的全电阻。为提高各电阻组Ra、Rb的全电阻,选择构成这些电阻组的串接调整电阻Ra1、Ra2、Ra3、Ra4、Rb1、Rb2、Rb3、Rb4中的某些个成为工作电阻,把被选中的电阻的旁路配线50切断。在如图所示的实施例中,比如对于电阻组Ra,其调整电阻Ra1、Ra2、Ra3、Ra4、分别由2kΩ、22kΩ、23kΩ和24kΩ这4个电阻组成,因此,通过选择调整电阻中的某些个电阻可以以2kΩ的间隔选择从20kΩ开始到50kΩ为止的电阻值。同样,对于电阻组Rb,可以以20kΩ的间隔选择从200kΩ开始到500kΩ为止的电阻值。对于通过划割进行芯片划分前的衬板状态,增益的调整是通过在规定的照明条件下对各芯片区检验模拟输出、对在此期间的模拟输出计算为得到由用户等所要求的模拟输出电平所必需的放大器32的增益、这样按照所计算的增益设定上述电阻组Ra及电阻组Rb的全电阻、再通过激光切割把该选择的调整电阻的旁路配线50切断来进行的。这样的激光切割比如可以通过边对受激准分子激光器的光束进行通·断控制边使它在衬板上扫描的办法简便地进行。
另一方面,在由上述负载电阻31以及负载电容40组成的输出负载上并接了模拟开关35,这个模拟开关35根据来自芯片选择电路36的信号被置为通或断。还有,在上述运算放大器32的输出端和模拟输出(AO)的接线端之间连着模拟开关37,这个模拟开关37根据来自芯片选择电路36的信号被置为通或断。上述移位寄存器30的一端与串行出(SO)接线端及上述芯片选择电路36连接,串行入(SI)信号以及时钟(CLK)信号被送入上述芯片选择电路36。
上述芯片选择电路36在从来自串行入(SI)的脉冲信号送入开始到由移位寄存器30的出口输出脉冲信号为止的期间,导通上述模拟开关37,在时钟脉冲的各个上升期间导通上述模拟开关35。
如上所形成的图象传感器芯片22按如下方法在底板23上进行引线结合。具体来说,如图4所示,各图象传感器芯片22的逻辑电源(VDD)接线端与底板23上的逻辑电源模式配线38VDD、接地(GND)端与底板23上的地线模式配线38GND、时钟信号(CLK)接线端与底板23上的时钟信号模式配线38CLK、模拟输出(AO)的接线端与底板23上的模拟输出模式配线38AO分别通过引线结合共接,同时,相邻的图象传感器芯片的串行入(SI)接线端与串行出(SO)接线端通过底板上的模式配线38S级联连接起来。
在上述底板23上还配有为配置作为照明光源的多个LED芯片21的模式配线38LED,利用这些模式配线把上述多个LED芯片21按规定的间隔配置。
比如,上述底板23可以通过在氧化铝陶瓷制的底板材料上形成上述各种模式配线而得到,模式配线比如可以利用金胶通过屏蔽印刷法很好地形成。各种模式配线集中在底板23的一定部位上,例如可以装好适当的接头以备与外部连接。
以下以上述图象传感器芯片22的动作为中心说明图象传感器20的动作。
设定在玻璃盖子25上的图象读取线L上的原稿D的明暗图象被聚焦在1728个光接收元件28上,也就是说,强度与读取线L上的明暗图象相应的光分别照射在上述1728个光接收元件上。
如图6的时序图所示,在从串行入(SI)接线端上脉冲信号被输入到该芯片内的时刻,上述芯片选择电路36就使位于模拟输出(AO)的接线端的模拟开关37导通,并上这种状态一直持续到从移位寄存器30输出(SO)脉冲信号为止。也就是说,在上述模拟开关37导通期间,图象读取数据从模拟输出(AO)的接线端被串行输出。
输入到移位寄存器30一端的脉冲信号通过时钟脉冲依次被移位,与各光电晶体管28串接的模拟开关29被依次置通,然后,应取出读取信号的光电晶体管28被依次选择。另一方面,上述芯片选择电路36还在时钟脉冲的各个上升期间导通上述模拟开关35,在时钟脉冲的各个下降期间置断上述模拟开关35,因此,如图6的时序图所示,在时钟脉冲的各个下降期间,如上所述,在规定的读取周期内,通过被依次选择的光电晶体管28,与该光电晶体管所接收的光的强度相对应的电荷流过由上述负载电阻31和负载电容40组成的输出负载。此时的微小电流信号作为上述输出负载31、40的光电晶体管端的电压被测出,这是通过上述运算放大器32转换成电压波形并按规定的增益放大,由这样的电压波形构成的模拟数据被输出到上述模拟输出(AO)接线端。从移位寄存器30的出口输出的脉冲信号从串行出(SO)接线端通过底板上的模式配线被送往相邻的芯片,相邻的芯片也同上所述,通过各光电晶体管测出的信号作为串行数据被读出。
对与上述实施例有关的图象传感器芯片22,在图6中还表示了在照明光的强度变化的情况下的输出波形。由此图可判断,对于不照射光的黑色级,没有象图11和图12所示的以往例那样使时钟脉冲以交流成分迭加在输出波形上。这是因为在上述图象传感器芯片22中装入了输出负载31、40以及放大电路32并成为一个整体,从而没有象以往例那样从底板上引出容易拾取噪声的高阻抗输出。因此,输出波形是与各光电晶体管所接收的光的强度相对应的,其结果是用这图象传感器芯片使图象读取性能得到飞跃性的提高。
但是,在上述实施例中,作为光接收元件的光电晶体管28的负载,采用了联合负载电阻31和负载电容40的构成方式。如上所述,在读取周期间,光电晶体管28根据所接收的光的量在上述模拟开关35被置为断的期间输出相应的电流,此时,根据输出负载中的电容的特性,停留在光电晶体管28上的电荷会一下子流入这个电容,在上述模拟开关35被置为断的期间结束时,尤其可以减少残留在光电晶体管28上的电量。
图7是针对在原稿D上设‘白’部分和‘黑’部分、在读取‘白’部分后接着读取‘黑’部分的情况下的模拟输出的,表示的是在设定各种不同的输出负载作为光电晶体管28的输出负载的情况下归纳的实验结果。具体来说,图7(a)是针对设定47kΩ的电阻作为上述输出负载的情况的,图7(b)是针对设定100kΩ的电阻作为上述输出负载的情况的,图7(c)是针对设定容量为33pF的电容作为上述输出负载的情况的,图7(d)是针对设定容量为100pF的电容作为上述输出负载的情况的,图7(e)是针对设定容量为200pF的电容作为上述输出负载的情况的,分别定量地表示读取‘白’时的输出和读取‘黑’时的输出。还有,这种情况下的电源电压为5V,照明光源的光量为0.796μW,读取周期为5ms,运算放大器的增益为10倍。由此图可判断,理论上读取‘黑’时输出电平应为0,实际上产生了一定的输出电平,这是在读取‘白’时在光电晶体管上产生的特别是残留在基极上的电荷在读取‘黑’时被输出的结果。也就是说,在读取‘黑’时的模拟输出与在此之前读取‘白’时所残留的电量相当。
由图7可以判断,当设电阻作为输出负载时,上述残留电量与读取‘白’时的输出的比率虽然超过26%,但当设电容作为输出负载时,上述比率比较低,通过设定容量可以降到16%附近。这样的残留电量比率越低,对细横格线的读取就越恰当,因此,根据与实施例有关的图象传感器芯片,就从对横格线的读取的观点来看,其性能也被提高了。
还有,如图8所示,通过使负载电阻31按如上所述包含在输出负载中,而且,通过选择这个负载电阻的电阻值可以改变从模拟输出(AO)接线端输出的亮度输出波形。也就是说,在输出负载相对大的情况下,如图8(a)所示,输出波形呈向右上升的锯齿状,随着输出负载逐渐变小,波形的顶部的末端部呈下降趋势。对照图象读取数据的最佳处理情形,如图8(b)所示,这样的亮度输出波形要尽量接近矩形波,希望能得到在顶部形成水平部或大致水平部的波形,这样的波形可以通过适当地选择上述输出负载的电阻值得到。
于是,如上所述,在本发明中,来自图象传感器芯片的输出是处于无噪声状态按所希望的增益放大了的电压波形,因此,没有必要在底板上采取噪声对策,而且,也没有必要在底板上装载放大电路或调整增益用的可变电阻等电子器件。这样使采用在单面上形成模式配线的底板成为可能。这样的底板制作可以通过在氧化铝陶瓷制的底板材料上用屏蔽印刷法形成模式配线这样简单的工艺来进行,而且,因对每个芯片的输出电平都作了调整,可以避免各图象传感器芯片在主扫描方向的各处因不同芯片产生读取电平离散而导致的读取性能变差。
因此,如图1或图2所示,与本发明有关的图象传感器芯片22或采用如上所述的在单面上装载上述图象传感器芯片和作为光源的LED芯片的底板23所构成的图象传感器20因其内表面不会由于外加的部件而产生凹凸不平,使得外观和操作性都非常好,同时,还缩短了在厚度方向的尺寸。
当然,本发明的范围并不只限于上述实施例。与各光电转换元件串接的模拟开关也可以相对于光电转换元件接到电源一方的连接端上。还有,负载电容40和负载电阻31除了可以象在实施例中那样相对于光电转换元件在接地端共接之外还可以共接在电源这一边,其连接端间的电压可以通过放大电路放大。
上述的实施例中,用并接负载电阻31和负载电容40的构成作为光电晶体管的输出负载,但是,如图9所示只用负载电阻31或如图10所示只用负载电容40的构成也是可以的。
发本明的图象传感器芯片非常适合作为构成传真机或图象扫描仪等的图象读取部中图象传感器的元件。
权利要求
1.一种图象传感器芯片,是与作为光接收部的规定个数的光电转换元件、与各光电转换元件串接的模拟开关、根据时钟信号依次置通上述模拟开关的切换电路做到一个整体里去的图象传感器芯片,其特征在于具备有与由上述光电转换元件和与此相对应的模拟开关组成的各套串联连接的共用负载和放大上述负载的光电转换元件端的电压的放大电路。
2.一种图象传感器芯片,其特征在于具备有由电源接线端、接地端、时钟信号输入端、模拟信号输出端、一端与上述电源接线端相接并按规定间隔装成一列的各光电转换元件、与各光电转换元件的输出端相接的模拟开关、根据时钟信号依次置通上述模拟开关的切换电路、上述各模拟开关的输出端与接地端之间所装接的共用负载、放大上述输出负载的光电转换元件端的电压的放大电路所构成,上述放大电路的输出送到模拟信号的输出端。
3.根据权利要求1或2所述的图象传感器芯片,其特征在于上述输出负载为负载电阻。
4.根据权利要求1或2所述的图象传感器芯片,其特征在于上述输出负载为负载电容。
5.根据权利要求1或2所述的图象传感器芯片,其特征在于上述输出负载由相互并联连接的负载电阻和负载电容组成。
6.根据权利要求1-5任一权利要求所述的图象传感器芯片,其特征在于把用于调整上述放大电路增益的电阻做到一个整体中去,上述调整增益用的电阻是由串联连接的多个电阻和设在全部或者一部分上述多个电阻上的各个可切断的旁路配线所构成。
7.根据权利要求6所述的图象传感器芯片,其特征在于上述放大电路为运算放大器,上述用于调整增益电阻由在上述运算放大器的反相输入端与运算放大器的输出端之间装接的电阻组和上述运算放大器的反相输入端与地之间装接的电阻组组成,各电阻组是由串联连接的多个电阻和设在全部或者一部分上述多个电阻上的各个可切断的旁路配线所构成。
8.一种图象传感器芯片的制造方法,其特征在于根据权利要求6或7所述的图象传感器芯片为单位、制作衬板使多个这样的单位成为一个整体,在这个衬板的状态方面,对每一个芯片单位,上述构成增益调整用的电阻的多个电阻中,通过激光切割被选择电阻的旁路配线对放大电路的增益进行调整,划割上述衬板并按各图象传感器芯片进行划分。
9.一种图象传感器用的底板,其特征在于在单面上装载根据权利要求1-7任一权利要求所述的图象传感器芯片和作为光源的一个或多个发光元件。
10.一种图象传感器,其特征在于把根据权利要求9所述的图象传感器用的底板装在外壳的底部,在外壳的上部装着玻璃盖子,通过上述发光元件照亮玻璃盖子上的原稿并使来自原稿的反射光聚焦在上述各图象传感器芯片的光电转换元件上。
全文摘要
一种图象传感器芯片把作为光接收部的规定个数的光电转换元件28、与各光电晶体管28分别串接的模拟开关29、通过时钟信号使上述模拟开关29依次被导通的切换电路30、上述光电转换元件28和与此相对应的模拟开关29组成的各套串接的共用输出负载31和40、放大上述输出负载的光电转换元件端的电压的放大电路32、在理想情况下还要把调整这个放大电路32增益的电阻做到一个整体中去。这种情况下,上述调整增益用的电阻R由串接的多个电阻Ra
文档编号H04N5/378GK1215502SQ97193675
公开日1999年4月28日 申请日期1997年4月15日 优先权日1996年4月15日
发明者藤本久义, 正冈广明 申请人:罗姆股份有限公司
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