(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の受光素子を有し、この受光素子の出力を順次出力させるセンサ回路部と、
前記センサ回路部と独立に設けられた増幅回路部と、
前記センサ回路部の出力を外部へ導出するための第１の出力端子と、
外部からの信号を前記増幅回路部に導くための入力端子と、
前記増幅回路部の出力を外部へ導出するための第２の出力端子と
を備えるセンサＩＣを複数備え、
これらのセンサＩＣの前記第１の出力端子を１つのセンサＩＣの前記入力端子に接続したことを特徴とするイメージセンサ。
【請求項２】
前記増幅回路部の入力側をセンサＩＣの内部でグランド電圧ラインに接続したことを特徴とする請求項１に記載のイメージセンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はファクシミリやスキャナ等で画像を読み取るために使用されるセンサＩＣ（integrated circuit）を備えたイメージセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のセンサＩＣとそれを用いた接触形イメージセンサ（以下「ＣＩＳ（contact image sensor）」という）について図２及び図３を用いて説明する。図２において、ＣＩＳは複数のセンサＩＣ２１を使って構成されている。１つのセンサＩＣ２１にはホトトランジスタ等の受光素子２３が例えば９６個並べられている。各受光素子２３が画素に対応する。
【０００３】
センサＩＣ２１の近傍にＬＥＤ（light emitting diode）２０が設けられている。ＬＥＤ２０から光を原稿紙等に照射する。そして、原稿紙等からの反射光に応じて受光素子２３は電気信号を出力する。センサＩＣ２１はその信号を受光素子２３ごとに順次出力する。別々のセンサＩＣ２１であっても、制御信号等を用いることにより順次信号を出力する。センサＩＣ２１より出力される信号は微小であるため、外付け部品の増幅器２２で信号を増幅する。そして、このような走査を繰り返して画像を読み取る。
【０００４】
一方、図３のＣＩＳにおいては、個々のセンサＩＣ２４に増幅回路部２５が内蔵されている。受光素子２３からの信号を増幅回路部２５で増幅した後にセンサＩＣ２４より出力する。センサＩＣ２４より出力された信号がＣＩＳの出力となる。尚、図３において、図２と同一の部分については同一の符号を付し、説明を省略する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者の場合、増幅器２２（図２参照）が外付け部品であるため設置スペースが必要になるとともに、配線箇所が増えて信頼性の低下をきたしたり、価格が高くなったりしていた。一方、後者の場合、センサＩＣ２４（図３参照）に内蔵されている増幅回路部２５のオフセット電圧にセンサＩＣ２４ごとに微妙なばらつきがあるため、反射光がないときの出力電圧（以下「暗出力」と称す）に差が生じる。そのため、暗出力電圧を一定にするためにトリミング等の対策が必要となるが、その対策が難しいという問題があった。
【０００６】
本発明は上記課題を解決し、外付け部品を減らして信頼性を高めるとともに、部品の購入費や維持費等を低くし、且つ別々のセンサＩＣでも暗出力に差が生じないＣＩＳを提供することを目的とする。
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の第１の構成では、複数の受光素子を有し、この受光素子の出力を順次出力させるセンサ回路部と、前記センサ回路部と独立に設けられた増幅回路部と、前記センサ回路部の出力を外部へ導出するための第１の出力端子と、外部からの信号を前記増幅回路部に導くための入力端子と、前記増幅回路部の出力を外部へ導出するための第２の出力端子とを備えるセンサＩＣを複数備え、これらのセンサＩＣの前記第１の出力端子を１つのセンサＩＣの前記入力端子に接続している。
【０００８】
このような構成によると、イメージセンサは複数のセンサＩＣから出力される信号を１つの増幅回路部で増幅する。そのため、複数のセンサＩＣより出力される信号をイメージセンサは均一に増幅する。
【０００９】
また、本発明の第２の構成では、上記第１の構成において、前記増幅回路部の入力側をセンサＩＣの内部でグランド電圧ラインに接続している。
【００１０】
このような構成では、センサ内部において増幅回路部の入力側がグランド電圧ラインに接続されているため、その増幅回路部を使用しないときでも、増幅回路の入力側の電圧が安定する。これにより、センサＩＣ全体も安定する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態について図１を用いて説明する。図１は本実施形態のＣＩＳの主要部分の回路図である。センサＩＣ２を（ａ）、（ｂ）・・・（ｒ）の位置に例えば１８個並べる。センサＩＣ２の近傍にＬＥＤ１が設けられ、光源として使用される。各センサＩＣ２の端子９は電源電圧Ｖｃｃのラインに接続され、端子１０はグランド電圧ラインＧＮＤにワイヤボンディングによりそれぞれ接続される。
【００１４】
センサＩＣ２にはホトダイオード７が例えば９６個内蔵される。画像を読み取るときにＬＥＤ１より光を原稿紙等に照射する。その原稿紙等からの反射光に応じてホトダイオード７は電気信号を出力する。各ホトダイオード７が画素に対応する。そして、トランジスタ３で信号を増幅する。
【００１５】
ビットセレクトスイッチ制御回路６は、スイッチング素子４、５を選択的にオン／オフ制御するように構成されている。スイッチング素子４はホトダイオード７に対応して設けられている。スイッチング素子４、５には例えばスイッチ用のトランジスタが使用される。図示していないが、各センサＩＣ２には例えば各ホトダイオードの出力をし終えたことを次段のセンサＩＣ２にしらせるための制御信号を送れるように構成されており、その制御信号とクロック信号に基づいてビットセレクトスイッチ制御回路６はスイッチング素子４、５を順次オン／オフ制御するようになっている。そして、図示しないマイクロコンピュータ等から制御信号を受けることにより、全てのホトダイオードの出力を順次出力するようになっている。
【００１６】
スイッチング素子５がオンすると、スイッチング素子４が選択しているホトダイオード７からの信号が端子１４より出力される。一方、スイッチング素子５がオフすると、センサＩＣ２より信号が出力されなくなる。スイッチング素子４はビットセレクトスイッチ制御回路６により順番に１つずつオンする。これにより、信号が順次出力される。別々のセンサＩＣ２でも同様に順次信号を出力していく。
【００１７】
センサＩＣ２に増幅回路部８が内蔵されているが、増幅回路部８を使用するのは本実施形態では（ｒ）の位置にあるセンサＩＣ２だけである。それ以外のセンサＩＣ２では端子１１〜１３は各ラインのいずれにも接続しない。（ｒ）を除く（ａ）（ｂ）・・・の位置にあるセンサＩＣ２では各ラインに対して同様の配線パターンとなっている。
【００１８】
これらのセンサＩＣ２の増幅回路部８が不安定となるのを防止するためにセンサＩＣ２の内部で増幅回路部８の入力側を抵抗Ｒを介してロジックのグランドＧＮＤのラインに接続する。これにより、増幅回路部８の入力側の電圧が安定する。そのため、増幅回路部８を使用していないセンサＩＣ２では、ワイヤボンディングにより端子１１〜１３を出力ライン、アナログのグランドＧＮＤのラインや信号線Ｓ等に接続しなくても増幅回路部８の状態が安定する。そのため、センサＩＣ２全体も安定する。また、このような構成によりこれらの増幅回路部８には消費電流が流れないようになるので、そのときには増幅回路部８で電力が消費されない。
【００１９】
ホトダイオード７からの信号はセンサＩＣ２より信号線Ｓに出力される。信号線Ｓは複数のセンサＩＣ２と接続するため長くなっているとともに増幅回路部８を介していないのでインピーダンスが比較的良くなっている。そのため、電源電圧ＶｃｃとグランドＧＮＤの両ラインで挟み込むように基板配線する。これにより、信号線Ｓにノイズが入り込みにくくなる。
【００２０】
信号線Ｓは（ｒ）の位置にあるセンサＩＣ２の端子１６とワイヤボンディングにより接続される。これにより、各センサＩＣ２より出力される信号が（ｒ）の位置にある増幅回路部８に接続される。また、アナログのグランドＧＮＤのラインと端子１５が接続される。端子１７と出力ラインが接続される。（ｒ）の位置にある増幅回路部８は入力される信号を増幅し、出力ラインに出力する。これにより、外付け部品の増幅器を設ける必要がなくなる。
【００２１】
このように、増幅回路部８を使用しているのは（ｒ）の位置にあるセンサＩＣ２だけとなって、その他のセンサＩＣ２では増幅回路部８を使用していないが、増幅回路部８を使用するものと使用しないものと区別することなく製造することができ、ＣＩＳを組み立てるときにも、どの増幅回路部８でも使用することができるので組み立て作業も簡単となる。
【００２２】
また、各センサＩＣ２について増幅回路部８の特性にばらつきがあっても使用する増幅回路部８は共通となっているので、上記従来のＣＩＳ（図３）で問題となった暗出力の差によるオフセットの変動も本実施形態では問題とならない。上記請求項１に係るセンサ回路部は、ホトダイオード７、トランジスタ３、スイッチング素子４、５及びビットセレクトスイッチ制御回路６に相当する。
【００２３】
尚、ＬＥＤ１を３色用意することにより、ＣＩＳをカラー対応とすることができる。また、ホトダイオード７はホトトランジスタ等の受光素子でもよい。言うまでもなく、増幅回路部８を使用するセンサＩＣ２は（ｒ）の位置でなく他の位置でもよい。また、本実施形態では端子１５をアナログのグランドＧＮＤに接続するようにしたが、デジタルのグランド電圧ＧＮＤラインのノイズが問題ない場合には、各グランドラインを共通にしても良い。
【００２４】
【発明の効果】
上述したように本発明によると、例えば同一構成のセンサＩＣを複数用いてイメージセンサを構築するとき、外部配線によって１つのセンサＩＣの入力端子に他のセンサＩＣの第１の出力端子を接続するとともに当該１つのセンサＩＣの第１出力端子もその入力端子に接続し、当該１つのセンサＩＣの増幅回路部で全てのセンサＩＣの出力を増幅するように構成でき、このようにすると、全てのセンサＩＣの出力は１つの前記増幅回路部で均一に増幅することができ、増幅回路部によるセンサ信号のばらつきを生じない。また、増幅回路部はセンサＩＣ内に設けられているので、外部において別途増幅器を用意する必要がなく、信頼性が向上するとともに低コストとなる。
【００２５】
また、増幅回路部の入力側がグランド電圧ラインにセンサＩＣ内部で接続されているので、増幅回路部を使用しない場合においても増幅回路部の入力側が安定し、センサＩＣも安定する。そのため、増幅回路部を使用しない場合でも、増幅回路部に対して安定化のためのワイヤボンディング等による新たな配線を必要としなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態のＣＩＳの主要部分の回路図。
【図２】  従来のセンサＩＣとＣＩＳの主要部分の回路図。
【図３】  従来の別のセンサＩＣとＣＩＳの主要部分の回路図。
【符号の説明】
１  ＬＥＤ
２  センサＩＣ
７  ホトダイオード
６  ビットセレクトスイッチ制御回路
８  増幅回路部
【図１】
0003894603.tif 000002
【図２】
0003894603.tif 000003
【図３】
0003894603.tif 000004