JPH04143664A

JPH04143664A - シンクロスコープ

Info

Publication number: JPH04143664A
Application number: JP26821890A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Suzuki; 宏鈴木
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 1990-10-04
Filing date: 1990-10-04
Publication date: 1992-05-18

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、電気信号の測定に用いられる、シンクロスコ
ープに関する。

〔発明の概要〕

電気信号等を測定する、シンクロスコープの表示部分に
、解像度が非常に高（、超小型で、低消費電力の光弁装
置を用いることによって、超小型・ポケッタブルなシン
クロスコープを提供するものである。

〔従来の技術〕

従来から、机の上またはラックの中に入れて使用するよ
うな、大型のシンクロスコープが知られている。これら
は最近の集積化技術の向上に伴い、次第に高機能化して
きている。最新のマイクロコンピュータ技術を駆使して
、数ギガヘルツでサンプリングした観測波形を連続して
数十キロワードのメモリに記録することが可能なまでに
なっている。また、トリガの種類も著しく増え、様々な
方式のトリガを実現している。

このように、集積化技術が進むことにより、小さな空間
に、様々な機能を持ったデバイスを詰め込むことが可能
となって、高機能シンクロスコープが次々と開発され、
測定環境をより豊かなものに変えつつある。また、同様
に集積化技術が進んだ結果、よりコンパクトになりデイ
スプレィをＥＬ−ＬＣＤとして、よりポータプルとして
の使用に近いものも出現している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、ポータプルとは言え、その体積・重量共に大き
く、手軽に持ち運べるシンクロスコープというには程遠
いという問題点を有している。

手軽に持ち運びが可能なサイズは、ポケットに入れるこ
とのできる、ポケッタブルなものでなければならない。

それには、測定部本体の集積化も必要だが、同時にデイ
スプレィの小型化も要求される。また、電源環境の厳し
さを考えると、低消費電力であることも要求される。

現在、シンクロスコープ用のデイスプレィとしては、先
に述べたように、ＣＲＴ−ＥＬ　−ＬＣＤ等が用いられ
ている。

ＣＲＴは、習熟された技術で、７００ｘ　４８０程度の
比較的高い解像度と、高歩留りから来るローコストを誇
るが、どんなに小型化したとしても、その体積・重量は
大きく、また高電圧を必要とし、消費電力も大きい、ま
た、解像度についても、現在以上に解像度を上げて情報
密度を増やすことは、電子ビームの収束度を上げること
が困難な点からも非常に難しい、従って、ボケフタプル
なアブリケーシッンには不向きであるため、真のポータ
ブルシンクロスコープを実現することは現在のところ不
可能といってよい。現在のシンクロスコープは、はとん
どがこのＣＲＴによる表示を行っている。

ＥＬデイスプレィは、フラットで小型ではあるが、やは
り高電圧を必要とし、また低消費電力用途には現在のと
ころでは不向きである。

ＬＣＤはフラットで低消費電力である点で、他のデイス
プレィに比べて、ポータプル用途のデイスプレィとして
成功例が多いが、単純マトリックスタイプは、極めてロ
ーコストではあるが動作速度が遅く、シンクロスコープ
のように高速性が要求される用途には不向きである。ま
た、アモルファスシリコンやポリシリコンを用いて、ト
ランジスタやダイオードを組み入れた、アクティブマト
リクスタイプは、ポータプルとしての役割に一番近いと
ころに位置しているが、解像度の点でＣＲＴに比べると
劣っている。

従って、超小型・高解像度に加えて低消費電力なシンク
ロスコープは、従来の技術では成し得ないのである。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、この発明におけるシンクロ
スコープは、表示部として一対の基板間に液晶組成物を
挟持してなる光弁装置を用い、方の基板を透明絶縁性基
板の担体層とシリコン単結晶薄膜層との二層構造をとる
複合基板としたものである。

かかる目的を達成する光弁装置は、石英等の電気絶縁性
の担体層と、シリコン等の半導体単結晶薄膜層シリコン
とからなる複合基板を利用している。この半導体単結晶
薄膜層には、画素アレイがＬＳＩ技術を用いて集積的に
形成されている。ＪＢｌち、画素アレイば画素を規定す
る複数の画素電極及び対応する画素電極に給電する為の
複数のスイッチ素子を含む、このスイッチ素子は、半導
体単結晶ａＩ＃層に形成された絶縁ゲート電界型トラン
ジスタからなる。所定の間隙を介して、複合基板には対
向基板が対向配置されている。この間ｌｌＦには、液晶
などの電気光学物質層が充填されており各画素電極が保
持する給電量に応して画素毎に電気光学階調表示を行う
。

好ましくは、該複合基板は担体層に接着され且つ研１１
薄膜化されたシリコン単結晶薄膜層を有している０例え
ば担体層として石英ガラス基板を用い、その表面に高品
質のシリコン単結晶ウェハを接着する。このシリコン単
結晶ウェハを研ａｍ膜化することにより高品質のシリコ
ン単結晶薄膜層を得ることができる。

〔作用〕

上記手段を用いれば、超ＬＳＩ技術を直接適用し、画素
電極群、スイッチ素子群、さらにはドライバー素子まで
も、シリコン単結晶１８Ｍ！層により形成でき、２〜３
ａ１程度の超小型光弁装置が実現し、シンクロスコープ
のデイスプレィを小型化することが、実用レベルで極め
て容易に可能となる。

加えて、高解像度・低消費電力を同時に実現することも
極めて容易に可能となる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を詳細に説
明する。

第１図は本発明にかかるシンクロスコープの一実施例を
示す模式的分解斜視図であり、図示された構造物を収容
する国体は省略しである。

図示するように、本シンクロスコープは、マザーボード
３と、該マザーボード３に取り付けられた１つ又は複数
枚の回路基板４、及び該マザーボード３に接続された光
弁装置１と、該光弁装置１の背面に配置されたバックラ
イト２、及び前記マザーボード３若しくは前記回路基板
４に接続された電源ユニット５とから構成されている。

また、前記マザーボード３若しくは前記回路基板４には
、被測定物より電気信号を入力する信号入力端子６及び
必要に応じてコンピュータなどの装置を接続するための
外部コネクタ７が設けられている。

この構成において、信号入力端子６より入力された電気
信号は、回路基板４及びマザーボード３に設けられてい
るアナログ回路やコンピュータデジタル回路によって、
増幅・比較、Ａ／Ｄコンバート・演夏処理が行われ、や
はりマザーボード３もしくは回路基板４に設けられてい
る映像信号処理回路によって、処理結果を視覚的に出力
する光弁装置１へと、映像信号並びにコントロール信号
が伝達され、結果が表示される。また、光弁装置１は、
背後よりバンクライト２で照らされているため、光量の
少ない環境においても視認性を確保できる。このバック
ライト２には、例えば蛍光管やＥＬなどが用いられる。

上記処理を施された信号は、光弁装置１に出力される他
、必要に応じて外部コネクタ７に出力され、コンピュー
タ等の装置に伝達することができる。また、該外部コネ
クタ７から、本シンクロスコープをコントロールするこ
とも可能である。該外部コネクタ７を通じて他の機器と
情報交換を行うことは、本システムのように超小型のシ
ステムでは、機能向上のために重要な役割を果たすもの
である。そして、これらの各ユニットの電源は、電源ユ
ニット５から供給される。

第２図は、第１図に示す光弁装置の模式的分解斜視図で
ある０図示するように、本光弁装置１は複合基板２０１
と、該複合基板２０１に対向配置された対向基板２０２
と、該複合基板２０１と対向基板２０２との間に配置さ
れた電気光学物質層、例えばツイスト配向されたネマテ
ィック液晶層２０３とから構成されている。複合基板２
０１の表面には、マトリックス状に配置された画素を規
定する複数の画素電極２０４と、所定の信号に応じて画
素電極２０４を選択的に給電するための複数のスイッチ
素子２０５とが形成されている。これら画素電極群及び
スイッチ素子群が画素アレイを構成する。複合基板２０
１は、石英ガラスからなる担体層２０６と単結晶９９３
２１１層２０７とからなる二層構造を有する。

加えて、石英ガラスからなる担体層２０６の裏面側には
偏光板２０８が接着されている。そして、前述した画素
アレイは、この単結晶シリコン薄膜層２０７に集積的に
形成されている。この画素アレイに含まれるスイッチ素
子２０５は、絶縁ゲート電界効果トランジスタから構成
されている。トランジスタのソース電極は対応する画素
電極２０４に接続されており、同じくゲート電極は走査
線２０９に接続されており、同じくドレイン電極は信号
線２１０に接続されている０画素アレイの周辺にはＸド
ライバ２１１が形成されており、列状の信号線２１０に
接続されている。さらにＹドライバ２１２も形成されて
おり、１テ状の走査＆ｌ！２０９に接続されている。こ
れらのＸドライバ２１１及びＹドライバ２１２は、本実
施例においては、画素アレイと共に単結晶シリコン薄膜
層２０７に集積的に形成されている。従って、この駆動
回路も高速応答性に優れたシリコン単結晶薄膜絶縁ゲー
ト電界効果型トランジスタで構成することが可能となる
。特に、高品質の単結晶シリコン薄膜層を用いることに
より、超ＬＳＩ技術を直接適用することが可能となり、
これら周辺回路の高密度集積が実現できる。従って、デ
イスプレィとしての超小型化が実用となるのである。

一方、対向基板２０２は、ガラス担体２１４と、ガラス
担体２１４の外側面に接着された偏光板２１５と、ガラ
ス担体２１４の内側面に形成された共通電極２１６とか
ら構成されている。さらに共通電極２１６の表面は、−
軸配向膜２１７で被覆されている。又、複合基板２０１
の内側表面も一軸配向膜２１８で被覆されている。一対
の配向膜２１７及び２１８はその配向方向が直交してお
り、且つ液晶層２０３の上下面に面接触している。この
結果、ネマティック液晶層２０３は、９０°のいわゆる
ツイスト配向状態に整列される。

第３図は、本発明にかかる別の一実施例を示す模式的断
面図で、前記光弁装置１の前面に、さらに拡大レンズ３
０１を設けた構成である。かかる構成であれば、超小型
の性能を有したまま、目やすい画面を構築することが可
能となり、小型化のデメリットを解消することができる
。しかし、本発明においては、この実施例はあくまでも
メリットの伸長であり、拡大レンズ３０１がなくとも前
記光弁装置１のみによる構成だけでも、十分に発明の効
果を発揮する。

〔発明の効果〕

上述の通り、本発明によるシンクロスコープのデイスプ
レィには、画素電極群又は該画素電極群を駆動するスイ
ッチ素子あるいはその両方が、シリコン単結晶薄膜層に
より形成されたアクティブマトリックス型の光弁装置を
用いているため、シンクロスコープ全体として、超小型
・高解像度・低消費電力を同時に実現できるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるシンクロスコープの一実施例を
示す模式的分解斜視図、第２図は第１図に示す光弁装置
の一実施例を示す模式的分解斜視図、第３図は本発明に
かかる別の一実施例を示す模式的断面図である。１　・　・２　・　・３　・　・４　・　・５　・　・６　・　・７　・　・２０１　　・２０２　・２０３　・２０４　・２０５　・２０６　　・２０７　・２０８　・２０９　・２１０　　・２１１　・・光弁装置・バックライト・マザーボード・回路基板・電源ユニット・信号入力端子・外部コネクタ・複合基板・対向基板・液晶層・画素電極・スイッチ素子・担体層・単結晶シリコン薄膜層・偏光板・走査線・信号線・Ｘドライバ２１２　・２１４　・２１５　　・２１６　　・２１７　・２１８　・３０１　・・Ｙドライバ・ガラス担体・偏光板・共通電極・配向膜・配向膜・拡大レンズ以上出願人　セイコー電子工業株式会社代理人　弁理士　林　　敬　之　助

Claims

【特許請求の範囲】

（１）入力信号を演算処理し、該演算結果を表示部によ
り表示するシンクロスコープにおいて、前記表示部は、
シリコン単結晶薄膜層と担体層との二層構造からなる複
合基板と透明電極が形成されたガラス基板とを所定の間
隙をもって相対して配置し、前記間隙に液晶組成物を挟
持して構成され、かつ、画素電極群と前記画素電極群を
駆動するスイッチ素子群の少なくとも一方が前記シリコ
ン単結晶薄膜層により形成されているアクティブマトリ
ックス型の光弁装置であることを特徴とするシンクロス
コープ。
（２）前記担体層が透明絶縁基板であることを特徴とす
る請求項１記載のシンクロスコープ。
（３）前記透明絶縁性基板が石英であることを特徴とす
る請求項２記載のシンクロスコープ。