JPS6074673A

JPS6074673A - 光学的固体装置

Info

Publication number: JPS6074673A
Application number: JP58182775A
Authority: JP
Inventors: Nozomi Harada; 望原田; Yasuhisa Oana; 保久小穴
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1983-09-30
Filing date: 1983-09-30
Publication date: 1985-04-26
Also published as: JPH0564466B2

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】〔発明の技術分野〕本発明は、表示、撮像及びハードコピーの３つの機能を
備えた光学的固体装置の改良に関する。

〔発明の技術的背蒙とその問題点〕

６− 従来、表示するだけ、撮像するだけ或いはハードコピー
を得るだけの機能を満足する装置は各種実用化されてい
るが、これら３つの機能を兼ね備えた装置は未だ実用化
されていない。また、表示装置においては、ＣＲＴのよ
うに表示面以外が大部分を占めるものではなく、小形軽
量化の必要性から薄い基板上に表示回路を形成したパネ
ル・ディスプレイが最も要求されている。したがって、
１枚のパネルで上述した３つの機能を実現できる装置が
得られるならば、その装置は従来のものと比して小形化
、軽量化及びローコスト化が可能になると考えられる。

しかしながら、１枚のパネルにおいて前記３つの機能を
それぞれ独立したセルで個別に実現しようとすると、そ
のパネルは製造技術上大幅な高密度化が必要となり、実
質的に製造困難である。さらに、それぞれの機能を別々
のパネルで実現する以上の難しさがあり、実用的でない
。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、１つのセルに３つの機能を持７− たせて表示、撮像及びハードコピーを行うことができ、
小形化、軽量化及びローコスト化をはかり得る実用性大
なる光学的固体装置を提供することにある。さらに、本
発明の他の目的は、撮像動作において画像信号のコン］
〜ラスト比及びダイナミックレンジの増大をはかり得る
光学的固体装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明の骨子は、スイッチング・マトリックス液晶表示
装置の一画素と略同等の構造を有するものを基本構成と
し、その基板として裏面に無反射膜を設けた透明基板を
用いると共に、トランジスタのチャネル部分やコンデン
サの誘電層の材料を光導電膜で形成することにより、１
つのセルに表示、撮像及びハードコピーの３つの機能を
持たせることにある。

すなわち本発明は、透明基板の上面側に設けられそのゲ
ートをアドレス線に接続されると共に、そのソースをデ
ータ線に接続されたＭＯＳ　ｌ−ランリスタと、上記基
板の上面側に設けられその一方の電極を上記トランジス
タのドレインに接続されたコンデンサと、上記トランジ
スタ及びコンデンサの上面側に透明絶縁層を介して被着
され上記ドレインに接続された不透明導体層、該導体層
上に形成され電圧印加により光の透過率が可変する表示
材料層及び該材料層上に被着された透明導体層からなる
表示用セルと、前記基板上面側からの光を基板下面側に
入射せしめる窓部と、前記基板の下面に被着された反射
防止膜とを有し、前記トランジスタのチャネル部分及び
前記コンデンサの誘電層の少なくとも一方を光導電膜で
形成してなり、かつ前記トランジスタ、コンデンサ、表
示用セル及び窓部からなる固体セルを前記基板上に複数
個配置してなる光学的固体装置において、前記窓部を介
して前記基板下面側に配置された被写体に光を照射しこ
のときの被写体からの反射光により前記コンデンサに蓄
積される信号電荷を外部に画像信号として取出す第１の
撮像手段と、この撮像手段により取出された画像信号を
該信号が小さい場合は前記表示用セルの透過率を低くし
、かつ該信号が大きい場合は上記透過率を高くする信号
電圧に変換しこの信号電圧を上記撮像した際の同一の表
示用セルに印加する駆動手段と、この駆動手段により上
記電圧を印加した状態で第１の撮像と同様に第２の撮像
を行う第２の撮像手段とを設けるようにしたものである
。

ここで、上記「・・・・・・において」までの構成は本
発明者等が先に提案したもの（特願昭５８−３２４３０
号）であり、本発明はこの構成に上記の駆動手段及び撮
像手段を付加することにより、コントラス１へ比及びダ
イナミックレンジの増大をはかったものである。

また本発明は、上記先願の構成において、前記窓部を介
して前記基板下面側に配置された被写体に光を照射しこ
のときの被写体からの反射光により前記コンデンサに蓄
積される信号電荷を外部に画像信号として取出す第１の
撮像手段と、この撮像手段により取出された画像信号を
該信号が小さい場合は前記表示用セルの透過率を低くし
、かつ該信号が大きい場合は上記透過率を高くする信号
１０− 電圧に変換しこの信号電圧を上記撮像した際の同一の前
記表示用セルに印加する駆動手段と、前記各トランジス
タに対応して設けられ上記駆動手段により表示用セルに
印加される電圧をそれぞれ記憶するメモリセルと、上記
駆動手段による電圧を印加した状態で第１の撮像と同様
に第２の撮像を行いこのとき得られる画像信号と上記メ
モリセルに記憶された信号電圧との差を画像信号として
取出す第２の撮像手段とを設けるようにしたものである
。

さらに本発明は、上記の先願の構成において、前記窓部
を介して前記基板下面側に配置された被写体に光を照射
しこのときの被写体からの反射光により前記コンデンサ
に蓄積される信号電荷を外部に画像信号として取出す撮
像動作に際し、前記表示用セルに印加する電圧を上記表
示用セルの透過率が略最大となる値より大きく、かつ撮
像により変化する上記表示用セルの電位が飽和蓄積信号
電位に達する前に上記表示用セルの透過率が減少する値
に設定するようにしたものである。

１１− 〔発明の効果〕本発明によれば、前記アドレス線及びデータ線の選択に
より所望の固体セルの表示用セルを駆動し、これによっ
て通常の液晶表示装置と同様に画像表示を行うことがで
きる。また、表示用セルの表示材料層を透明にした状態
で、基板の下面側に被写体を配置すると共に前記窓部を
介して基板の上面側から下面側に光を入射せしめること
により、被写体の入射光による反射像を前記トランジス
タのチャネル部分や前記コンデンサの誘電層等で受光し
、これにより生じたコンデンサの電極間電位変化分を検
知することによって被写体の撮像を行うことができる。

さらに、所望の固体セルの表示用セルを駆動して画像表
示を行った状態で、基板の下面側に感光紙を配置すると
共に、基板の上面側に光を均一照射することにより、表
示用セルの表示材料層で透過率変調された光を感光紙に
照射せしめ、これによって上記表示画像のハードコピー
を得ることができる。しかも、駆動手段や電位設定手段
等により撮像時の画像信号のコントラスト及びダイナミ
ックレンジを増大することができるので、ＳＮの高い撮
像を行うことができる。

このように表示、撮像及びハードコピーの３つの機能を
実現することができ、装置構成の小形化をはかり得、か
つローコス］−化にも有効である。

そしてこの場合、上記３つの機能を１つの固体セルに持
たせることができ、さらに固体セルの構造を比較的簡易
なものとすることができるので、製造技術上の観点から
見ても十分に実用性の高いものである。

〔発明の実施例〕

第１図は本発明の第１の実施例に係わる光学的固体装置
の一画素構成を示す等価回路図である。

Ｍｏ５ｔ〜ランジスタ１のゲート２はアドレス線３に接
続され、ソース４はデータ線５に接続され、さらにドレ
イン６は結晶材料からなる液晶セル（表示用セル）７と
データ線５から注入された信号電荷を注入するためのコ
ンデンサ８に接続されている。そして、この−面木部分
９は第２図に示す如くパネル１０上にマトリックス状に
多数個配列されるものとなっている。

ここで、上記第１図の等何回路は周知のスイッチング・
マトリックス液晶表示装置の一画素回路と同じである。

本実施例装置がスイッチング・マトリックス液晶表示装
置と異なる点は、前記コンデンサ８の誘電層を高抵抗光
導電膜で形成すると共に該光導電膜に光を照射できる構
造とし、さらに液晶セルを通過した光を外部に導光でき
る構造としたことにある。

このような構造で画像表示を行うには、光がコンデンサ
８の誘電層に入射されない状態とし、アドレス線３及び
データ線５の選択により所望の液晶セルフを駆動すれば
よい。これは、通常の液晶表示装置と同じ操作である。

また、撮像を行うには、まずデータ線５からの前記液晶
セルフとコンデンサ８との接続端子Ｐに所定のリセット
電圧を印加し、その後トランジスタ１を任意の期間ＯＦ
Ｆして端子Ｐを電気的にフローティング状態とする。こ
の状態で被写体からの反射光をコンデンサ８の誘電層に
入射させると、該誘電層に形成され１４− た照射光量に比例した電荷が端子Ｐに注入され、端子Ｐ
の電位は入射光量に依存して変化する。この変位電位を
検出すれば、入射光信号の検出が可能となり、被写体の
撮像が可能である。一方、ハードコピーを行うには、前
記画像表示を行った状態で液晶セルフに光を照射し、液
晶セルフを介した光を感光紙に入射すればよい。

次に、前記一画素に相当する固体セルの具体的構造を説
明する。第３図は上記セル構造を示す断面図であり、第
４図（ａ）〜（Ｃ）はその製造工程を示す断面図である
。まず、第４図（ａ）に示す如くガラス基板（透明基板
）１１上にＭＯやＡ１等からなる第１の導体膜１２を選
択形成し、全面にＣＶＤ−８ｉ０２膜からなる透明な第
１の絶縁膜１３を被着した。ここで、導体膜１２は前記
トランジスタ１のゲート２をなすものであり、絶縁膜１
３はトランジスタ１のゲート酸化膜をなすものである。

次いで、第４図（ｂ）に示す如く絶縁膜１３上に１ＪＯ
３のような透明導体からなる第２の導体膜１４を選択形
成した。ここで、導１５− 体膜１４は前記コンデンサ８の一方の電極をなすもので
ある。続いて、全面に光導電性を有する高抵抗のアモル
ファスＳｉ膜をパターニングして該３ｉ膜を前記第１及
び第２の導体膜１２．１４上に残存せしめた。これによ
り、トランジスタ１のチャネル部分１５及びコンデンサ
８の誘電層１６を形成した。

次いで、第４図（Ｃ）に示す如く全面に導体膜を被着し
、この導体膜をパターニングして第３の導体膜１７ａ、
１７ｂを形成すると共に光透過用の第１の窓部１８を形
成した。ここで、導体膜１７ａは前記データ線５に接続
され、前記ゲート２をなす第１の導体膜１２は前記アド
レス線３に接続されるものとなっている。導体膜１７ｂ
は前記コンデンサ８の他方の電極をなすものである。ま
た、チャネル部分１５及びゲー］〜１２等からなるＭＯ
Ｓトランジスタ１は、薄膜に形成したいわゆるスタガー
ドタイプの薄膜トランジスタである。

なお、第４図（Ｃ）中１９ａ、１９ｂ、１９ｃは、導体
膜とアモルファスＳｉ膜との接触抵抗を下げるためのオ
ーミック層をそれぞれ示している。

次いで、第４図（ｄ）に示す如く全面に透明材料からな
る第２の絶縁膜（透明絶縁層）１９を被着し、この絶縁
膜１９の前記第３の電極１７ｂ上にコンタクトホール２
０を形成した。続いて、第４図（ｅ）に示す如く全面に
第４の導体膜（不透明導体層）２１を被着し、この導体
膜２１に光透過用の第２の窓部２２を形成した。ここで
、導体膜２１は前記液晶セルフの一方の電極をなすもの
である。これ以降は、通常の液晶表示装置と同様に、第
３図に示すように第１配向層２３、液晶層（表示材料層
）２４、第２配向層２５、第５の導体膜（透明導体層）
２６、ガラス板２７及び偏光層２８を上記類に積層形成
し、さらに基板１１の下面に光学的反射防止膜２９を被
着することによ−って、固体セルが得られる。かくして
得られた固体セルは前記第２図に示した一画素９に相当
し第５図に示す如く基板１１上にマトリックス配置され
るものとなっている。なお、第５図中４０１゜〜、４０
ｎはそれぞれ上記固体セルに相当し、３Ｏは基板１１の
下面に密着若しくは近接配置される被写体、３０ａは黒
部、３０ｂは白部を示している。

次に、上記構造の固体セルをマトリックス配置してなる
本装置の作用について説明する。

まず、撮像を行う場合、前記第３図および第５図に示す
如く文字や数字等が書かれた紙等の被写体３０をガラス
基板１１の下面に密着配置する。

この状態で基板１１の上面側に光を照射すると、前記窓
部１８．２２から基板１１内に光が入射する。この入射
光（図中１点鎖線Ｑで示す）は基板１１の下面に密着配
置した被写体３０で反射され、その反射光（図中１点鎖
線Ｒで示す）が前記第１の絶縁膜１３及び第２の導体膜
１４を通過してコンデンサ８の誘電層１６であるアモル
ファスＳ１膜に照射される。そして、誘電層１６内には
上記反射光量に応じた電子及び正孔対が形成される。

ここで、予めトランジスタ１をＯＮしておき、液晶層２
４として例えばゲストホスト（ＧＨ）型を用いるならば
、前記７０−ティング端子Ｐである１８− 第３の導体１ｔ！１７ｂに６［Ｖ］程度の電圧を印加し
、以後信号電荷蓄積期間中はトランジスタ１をＯＦＦに
する。この状態で液晶層２４は透明になっており、前記
第２の導体膜１４をＯ［Ｖ］付近に設定しておけば、第
３の導体膜１７ｂには電子が注入され信号電荷として蓄
積される。さらに、正孔は第２の導体膜１４を流れ外部
に除去される。

そして、第３の導体１１１１７ｂの電位は注入電荷量に
応じて下がる。

ここで、第３の導体膜１７ｂに注入された信号電荷量は
、信号電荷蓄積期間中における被写体３０からの反射光
量に依存する。被写体３０からの反射光量は、被写体３
０に書かれた文字や数字等の画像情報に依存する。この
ため、第３の導体膜１７ｂに注入された信号電荷蓄積量
は被写体３０の画像情報に対応するものとなり、導体膜
１７ｂ電位減少分も上記画像情報に対応するものとなる
。

したがって、信号電荷蓄積期間終了後、トランジスタ１
をＯＮＬで新たにプリセット電圧を第３の導体膜１７ｂ
に印加し、このときデータ線５に流１９− れる充電電流を検出すれば、前記画像情報を電気的に検
出できることになる。つまり、個々の固体セル４０１．
〜，４０ｎで得られる信号電荷蓄積量が判り、被写体３
０を撮像することが可能となる。

また、画像表示を行う場合は、前記被写体３０をガラス
基板１１の下面に反射防止膜２９が存在することから、
前記入射光Ｑは基板下面で反射することなく基板１１の
下方に透過する。第３図中破線Ｓで示しているのがこの
透過光である。このため、前記反射光Ｒがコンデンサ８
の誘電層１６に入射することはない。さらに、ガラス基
板１１の下面側に例えば光吸収の大きな部材を配置する
ことによって、透過光Ｓの基板１１への再入射も阻止で
きる。したがって、この状態では前記アドレス線３及び
データ線５の選択により所望の固体セルの液晶セルフに
表示信号電圧を印加することによって、画像表示を行う
ことができる。

一方、ハードコピーを行う場合、画像表示モード、つま
り液晶セルフに所望の画像を表示した状態で、前記被写
体３０の代りに感光紙をガラス基板１１の上面側に一様
光を照射すると、液晶セルフ及び前記窓部２２．１８を
介して基板１１内に光が入射し、この入射光Ｑが感光紙
に照射されることになる。ここで、液晶層２４を通過し
た光は液晶セルフの表示動作モードに従いその強度が可
変する。すなわち、前記入射光Ｑは液晶セルフの表示動
作モードに応じて光透過率変調されたものとなり、この
光透過率変調された入射光Ｑが感光紙に照射される。し
たがって、感光紙を現像・定着させると前記液晶セルフ
に表示されたパターンのハードコピーが得られるすなわ
ち、プリンティングを行うことができる。

ここまでの構成及び作用は先願と同様であり、本実施例
が先願と異なる点は第６図に示す駆動回路を設は撮像時
におけるコントラスト及びダイナミックレンジの増大を
はかったことにある。すなわち、駆動回路は第１の表示
信号処理回路６１゜第２の表示信号処理回路６２．撮像
用信号処理回路６３及びスイッチ回路６４から構成され
ている。

第１の表示信号処理回路６１は表示モードにおいて前記
液晶セルフに表示用信号を印加するためのものである。

第２の表示信号処理回路６２はＮ像モードにおいて前記
液晶セルフに後述する表示信号電圧を印加するためのも
のである。また、撮像用信号処理回路６３は撮像モード
において得られた画像信号から該信号に応じた表示信号
を得るためのものである。なお、図中６５は前記固体セ
ル４０１、〜，４０ｎを複数個配列してなるＴＦＴ（Ｔ
ｈｉｎ　Ｆ　ｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ　）パネル
を示し、６６はそのドライバ回路を示している。

このような構成では、まず表示モードでは表示信号が端
子Ｘに印加され、この信号が第１の表示信号処理回路６
１で表示信号電圧に変換され、スイッチ回路６４を介し
てパネル６５の各セル４０１、〜，４０ｎに印加される
。また、撮像モードでは、まず第１の表示信号処理回路
６１によりセル４０１．〜，４０ｎ内の各液晶セルの透
過率を高い状態にして第１の撮像を行う。この場合、被
写体３０表面の反射光強度に比例した電荷がセル２２− ４０１、〜，４０ｎ内に発生し、そして蓄積される。セ
ル４０１．〜，４００内に蓄積された信号電荷による信
号電圧はスイッチ回路６４を介して撮像用信号処理回路
６３°に入力され、画像信号として出力される。この画
像信号は第２の表示信号処理回路６２により表示用信号
電圧に変換され、スイッチ６４を介してセル４０１．〜
４０ｎに再び印加される。ここで、第２の表示信号処理
回路６２では、入力した画像信号に基き黒部３０ａ上の
液晶セルの透過率を低（し、白部３０ｂ上の液晶セルの
透過率は高くする表示信号電圧を出力する。これにより
、白部３０ｂ上の液晶セルに入射する光線の被写体３０
からの反射光は第１の撮像の場合と同じであるが、黒部
３０ａ上の液晶セルに入射する反射光は液晶セルによっ
て下げられる。

例えば、液晶セルとしてツィステッド・ネマティック（
ＴＮ）材料を用いるとその白黒コントラスト比は３０〜
４０：１であるので、黒部３０８表面からの反射光強度
は従来と比較して１／３０〜４０に減少する。この状態
で第２の１ｍを行い、２３− 画像信号処理回路６３から画像信号を出力する。

かくして得られた画像信号は、そのコントラストが従来
の３０〜４０倍増大することになる。したがって、従来
黒部３０ａ表面に光沢がある場合画像信号のコントラス
ト比が劣化していたが、これにより大幅に改善される。

このように本装置では、基本的な一画素等価回路として
は液晶表示装置のものと同様であるにも拘らず、表示は
勿論のこと撮像及びハードコピーを行うこともできる。

すなわち、本装置は従来の単なるディスプレイ・パネル
ではなくディスプレイ、イメージング及びプリンティン
グの機能を備えたＤ　Ｉ　Ｒ（Ｄ　１ｓｐｌａｙ−１ｍ
ａｏｉｒ＋ｏ−Ｐｒｉｎｔｉｎｇ）パネルである。そし
て、Ｄ・■・Ｐ機能をそれぞれ独立に、またＤとＩの如
く２つの機能を組合わせて使用することもできる。また
、１つの固体セルの集積度が従来の液晶表示装置の一画
素分と略同程度でよく、さらに該セルの製作も現在の半
導体製造技術から容易であることから、本装置は十分に
実用性の高いものである。しかも、撮像時における画像
信号のコントラスト及びダイナミックレンジの増大をは
かり得ることから、ＳＮの高い画像情報を得ることがで
きる。

次に、本発明の第２の実施例を説明する。この実施例は
先に説明した第１の実加例にメモリセルを付加し、第２
の撮像により得られた画像信号と第２の撮像時に前記固
体セルに印加された表示信号電圧との差を取るようにし
たものである。すなわち、前記基板１１には固体セル４
０１．〜，４０ｎにそれぞれ対応して複数のメモリセル
が設けられている。これらのメモリセルは第２の撮像時
に第２の表示信号処理回路６２から出力される表示信号
電圧をそれぞれ記憶するもので、例えばＭＯＳトランジ
スタ及びＭＯＳキャパシタから形成される。

このような構成であっても、先の実施例と同様に撮像９
表示及びコピーの３つの機能が得られるのは勿論のこと
である。そしてこの場合、第２のｍ像により得られる画
像信号とメモリセルに記憶された信号電圧との差を画像
信号として出力しているので、画像信号のコントラスト
がより向上するという効果がある。すなわち、先の第１
の実施例では第２の撮像時に液晶セルに印加した表示信
号電圧と被写体からの反射光入射により変動した電圧弁
との和を画像信号として取出しているが、本実施例では
上記変動分を画像信号として取出している。そして、こ
の変動分には第２の撮像時に液晶セルに印加した表示信
号電圧による液晶セルの透過率変化が重畳されるので、
第１の撮像による変動分より大きいものとなり、したが
ってより高いコントラストが得られるのである。

次に、本発明の第３の実施例について説明する。

この実施例が先の第１の実施例と異なる点は、前記駆動
回路を設ける代りに撮像時における固体セルに印加する
電圧、つまり液晶セルに印加する表示信号電圧を制御し
たことにある。すなわち、上記表示信号電圧を液晶セル
の透過率が略最大となる値より大きく、かつ撮像により
変化する上記セルの電位が飽和蓄積信号電位に達する前
に上記セルの透過率が減少する値に設定するようにした
も２６− 分である。

第７図（ａ）は液晶透過率のＴＰＴ電位Ｖｔ依存性を示
す模式図である。図に示すようにＶｔの上昇と共に透過
率が上がるようになっている。そしてＴＰＴセルに蓄積
される信号電荷が電子とすると、ＴＰＴセルへの光照射
により前記Ｖｔは減少し液晶セルの透過率が低下する。

すなわち、Ｖｔ　ハロ中Ｖａ−＋Ｖｂ−＋Ｖｃ−＋Ｖｄ
と変化する。本実施例では前記第１の撮像動作において
ＴＰＴセルの設定電位Ｖｔが被写体３０の表面白部３９
ｂからの反射光により図中ｖｂとＶｄとの間の電位、例
えばＶＣまで変化するように当初設定電位Ｖｔ（図中Ｖ
ａ）を設定する。すなわち、液晶セルの透過率で一定な
光透過率レベルである領域工の電位Ｖａに電位設定し、
ＴＰＴセルへの光照射により電位が減少し、これに伴っ
て透過率が減少する領域■の電位ＶＣまで変化するよう
に設定すると、一定照射時におけるＴＰＴセルに蓄積さ
れる信号電荷量Ｑｓｉｇの時間変化は第７図（ｂ）に示
す如くなる。これに見られるように時間Ｔｂまでは２７
− （ａ）の電位Ｖａがｙｂまで変化する期間で透過率が一
定の期間である。透過率が一定であるためＱｓｉｇはＴ
に比例して増加する。そして、これ以上の時間では透過
率が減少するため、Ｑ　ｓｉｇの増加分は減少する。そ
して、ＴａでＴＰＴセルはこれ以上Ｑｓｉｇを蓄積でき
ないレベルＱ　ｓａｔに達する。また、（ａ）の透過率
領域■までＱ　Ｓａｔに達する前にｙｔが低下すると（
ｂ）の一点鎖線で示すように更にＱ　ｓｉｇの増加分が
減少してＱ　ｓａｔ到達時間はＴＯまで伸びる。このよ
うな状態では、信号電荷を蓄積すべきＴＰＴセルは飽和
しており、この部分の被写体表面からの反射光の周辺Ｔ
ＰＴへの拡散光は再生画像上のかぶりを生じることにな
るが本実施例ではこの部分の液晶セルは低透過率領域■
に至っているため軽減されることになる。

第７図（Ｃ）はこの方式を用いた場合の画像信号ｙ　ｓ
ｉｇの被写体表面コントラスト■依存性を示す。これに
示されるようにコントラストｌｃまではｖｓｉｇはＩに
比例するが、これ以上で増加がなだらかになる。すなわ
ち、液晶セルの透過率が第１の撮像時に常に領域Ｉにな
るように設定した場合の飽和コントラストレベルＩｂと
比べＩａまでのコントラストを識別できるようになりダ
イナミックレンジが拡大される。なお、以上の説明では
、液晶セルの透過率がＴＰＴセルへの光照射により減少
するものであればよく、信号電荷は正孔でもよいのは勿
論である。

かくして本実施例によれば、先の第１の実施例と同様の
効果は勿論のこと、格別な駆動回路等を設けることなく
、撮像時における表示信号電位を設定するのみで画像信
号のコントラスト及びダイナミックレンジを増大し得る
等の利点がある。

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。例えば、前記コンデンサの誘電層と−でのアモルフ
ァスＳｉ膜は、高抵抗を得るためにアモルファス５ｉｌ
ｌのＰ−ｉ構造としてもよい。

さらに、アモルファスＳｉ膜の代りには、光導電性を持
つ光導電膜であれば用いることができる。

また、コンデンサの誘電層の代りに前記ＭＯＳトランジ
スタのチャネル部分を光導電膜で形成することも可能で
ある。この場合、透明基板下面からの反射光が上記チャ
ネル部分に入射する構造とすると、チャネル部分に形成
されたキャリアのエレクトロンがコンデンサに蓄積され
ることになり、コンデンサの誘電層を光導電膜で形成し
たのと同様な効果が得られる。さらに、上記誘電層及び
チャネル部分を光導電膜で形成することにより、撮像感
度の向上をはかることも可能である。また、トランジス
タ及びコンデンサの構造は前記第３図に限定されるもの
ではなく、使用に応じて適宜変更すればよい。また、前
記表示用セルの表示材料層は液晶に限るものではなく、
電圧印加によりその光透過率が可変するものであればよ
く、例えばエレクトロクロミンク材料を用いてもよい。

さらに、前記配向層、偏光層、ガラス基板及び表示セル
用導体層の構成や材料等も何等実施例に限定されるもの
ではなく、使用に応じて適宜変更可能である。

また、第１の実施例では２回の撮像により撮像を行った
が、第２の撮像による画像信号を再表示３０− させて画質を更に向上させることも可能である。

さらに、第１の撮像信号を演算処理して再表示せしめ第
２の撮像を行わしめてもよい。例えば、輪郭強調処理、
輪郭抽出処理、紙面汚れ補正処理等である。その他、本
発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例に係わる光学的固体装置
の一画素構成を示す等価回路図、第２図は上記一画素の
配列状態を示す平面図、第３図は上記一画素に対応する
固体セル構造を示す断面図、第４図（ａ）〜（ｅ）は上
記固体セルの製造工程図（ａ）〜（Ｃ）は第３の実施例
を説明するための模式図である。１・・・ＭＯＳトランジスタ、２・・・ゲート、３・・
・アドレス線、４・・・ソース、５・・・データ線、６
・・・ドレイン、７・・・液晶セル（表示用セル）、８
・・・コンデンサ、９・・・画素、１０・・・パネル、
１１・・・ガラス基３１− 板（透明基板）、１２・・・第１の導体膜、１３・・・
第１の絶縁膜、１４・・・第２の導体膜、１５・・・チ
ャネル部分、１６・・・誘電層、１７ａ、１７ｂ・・・
第３の導体膜、１８．２２・・・窓部、１９・・・第２
の絶縁膜（透明絶縁層）、２１・・・第４の導体膜（不
透明導体層）、２３．２’５・・・配向層、２４・・・
液晶（表示材料層）、２６・・・第５の導体層（透明導
体層）、２７・・・ガラス板、２８・・・偏光層、２９
・・・反射防止膜、３０・・・被写体、４０１．〜，４
０ｎ・・・固体セル、６１・・・第１の表示信号処理回
路、６２・・・第２の表示信号処理回路、６３・・・Ｎ
徴用信号処理回路、６４・・・スイッチ回路、６５・・
・ＴＦＴパネル、６６・・・ドライバ回路。出願人代理人　弁哩士　鈴江武彦３２− 第１　図第２ｆｆ１１１１ＩＪ−１一ノ　−ノ！１４　図第５図（ン −ｎ　−Ｓ　Ｊ−・匡工　□ｅ−や一胃ヤ鷲〉 □壕や−４

Claims

【特許請求の範囲】

（１）透明基板の上面側に設けられそのゲートをアドレ
ス線に接続されると共に、そのソースをデータ線に接続
されたＭ　ＯＳ　トランジスタと、上記基板の上面側に
設けられその一方の電極を上記１−ランリスタのドレイ
ンに接続されたコンデンサと、−上記トランジスタ及び
コンデンサの上面側に透明絶縁層を介して被着され上記
ドレインに接続された不透明導体層、該導体層上に形成
され電圧印加により光の透過率が可変する表示材料層及
び該材料層上に被着された透明導体間からなる表示用セ
ルと、前記基板上面側からの光を基板下面側に入射せ、
しめる窓部と、前記基板の下面に被着された反射防止膜
とを有し、前記トランジスタのチャネル部分及び前記コ
ンデンサの誘電層の少なくとも一方を光導電膜で形成し
てなり、かつ前記トランジスタ、コンデンサ、表示用セ
ル及び窓部からなる固体セルを前記基板上に複数個配置
してなる光学的固体装置において、前記窓部を介して前
記基板下面側に配置された被写体に光を照射しこのとき
の被写体からの反射光により前記コンデンサに蓄積され
る信号電荷を外部に画像信号として取出す第１の撮像手
段と、この撮像手段により取出された画像信号を該信号
が小さい場合は前記表示用セルの透過率を低くし、かつ
該信号が大きい場合は上記透過率を高くする信号電圧に
変換しこの信号電圧を上記撮像した際の同一の表示用セ
ルに印加する駆動手段と、この駆動手段により上記電圧
を印加した状態で第１の撮像と同様に第２の撮像を行う
第２の撮像手段とを具備したことを特徴とする特徴とす
る光学的固体装置。
（２）透明基板の上面側に設けられそのゲートをアドレ
ス線に接続されると共に、そのソースをデータ線に接続
されたＭＯＳトランジスタと、上記基板の上面側に設け
られその一方の電極を上記トランジスタのドレインに接
続されたコンデンサと、上記トランジスタ及びコンデン
サの上面側に透明絶縁層を介して被着され上記ドレイン
に接続された不透明導体層、該導体層上に形成され電圧
印加により光の透過率が可変する表示材料層及び該材料
層上に被着された透明導体層からなる表示用セルと、前
記基板上面側からの光を基板下面側に入射せしめる窓部
と、前記基板の下面に被着された反射防止膜とを有し、
前記トランジスタのチャネル部分及び前記コンデンサの
誘電層の少なくとも一方を光導電膜で形成してなり、か
つ前記トランジスタ、コンデンサ、表示用セル及び窓部
からなる固体セルを前記基板上に複数個配置してなる光
学的固体装置において、前記窓部を介して前記基板下面
側に配置された被写体に光を照射しこのときの被写体か
らの反射光により前記コンデンサに蓄積される信号電荷
を外部に画像信号として取出す第１のｆｌｌ平手段、こ
の撮像手段により取出された画像信号を該信号が小さい
場合は前記表示用セルの透過率を低くし、かつ該信号が
大きい場合は上記透過率を高くする信号電圧に変換しこ
の信号電圧を上記撮像した際の同一の前記表示用セルに
印加する駆動手段と、前記各トランジスタに対応して設
けられ上記駆動手段により表示用セルに印加される電圧
をそれぞれ記憶するメモリセルと、上記駆動手段による
電圧を印加した状態で第１の撮像と同様に第２の撮ｆｌ
Ａを行いこのとき得られる画像信号と上記メモリセルに
記憶された信号電圧との差を画像信号として取出す第２
の撮像手段とを具備したことを特徴とする光学的固体装
置。
（３）透明基板の上面側に設けられそのゲートをアドレ
ス線に接続されると共に、そのソースをデータ線に接続
されたＭＯＳトランジスタと、上記基板の上面側に設け
られその一方の電極を上記トランジスタのドレインに接
続されたコンデンサと、上記トランジスタ及びコンデン
サの上面側に透明絶縁層を介して被着され上記ドレイン
に接続された不透明導体層、該導体層上に形成され電圧
印加により光の透過率が可変する表示材料層及び該材料
層上に被着された透明導体層からなる表示用セルと、前
記基板上面側からの光を基板下面側に入射せしめる窓部
と、前記基板の下面に被着された反射防止膜とを有し、
前記トランジスタのチャネル部分及び前記コンデンサの
誘電層の少なくとも一方を光導電膜で形成してなり、か
つ前記トランジスタ、コンデンサ、表示用セル及び窓部
からなる固体セルを前記基板上に複数個配置してなる光
学的固体装置において、前記窓部を介して前記基板下面
側に配置された被写体に光を照射しこのときの被写体か
らの反射光により前記コンデンサに蓄積される信号電荷
を外部に画像信号として取出す撮像動作に際し、前記表
示用セルに印加する電圧を上記表示用セルの透過率が略
最大となる値より大きく、かつ撮像により変化する上記
表示用セルの電位が飽和蓄積信号電位に達する前に上記
表示用セルの透過率が減少する値に設定してなることを
特徴とする光学的固体装置。