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JPH0564466B2 - - Google Patents
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JPH0564466B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0564466B2
JPH0564466B2 JP58182775A JP18277583A JPH0564466B2 JP H0564466 B2 JPH0564466 B2 JP H0564466B2 JP 58182775 A JP58182775 A JP 58182775A JP 18277583 A JP18277583 A JP 18277583A JP H0564466 B2 JPH0564466 B2 JP H0564466B2
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JP
Japan
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substrate
signal
capacitor
display cell
transistor
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JP58182775A
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Inventor
Nozomi Harada
Yasuhisa Oana
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0564466B2 publication Critical patent/JPH0564466B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10FINORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/10Integrated devices
    • H10F39/12Image sensors
    • H10F39/191Photoconductor image sensors

Landscapes

  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to an improvement in an optical solid-state device having three functions: display, imaging, and hard copy.

〔発明の技術的背景とその問題点〕[Technical background of the invention and its problems]

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
イスプレイが最も要求されている。したがつて、
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。
BACKGROUND ART Conventionally, various devices have been put into practical use that satisfy the functions of only displaying, taking images, and obtaining hard copies, but a device that has all three functions has not yet been put into practical use. Furthermore, in display devices, panel displays, in which the display circuit is formed on a thin substrate, are most in demand because of the need for compactness and weight reduction, unlike CRTs in which the display surface occupies most of the display surface. Therefore,
If a device capable of realizing the above-mentioned three functions with one panel can be obtained, it is thought that the device can be made smaller, lighter, and lower in cost than conventional devices.

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。
However, if one attempts to individually implement the three functions in a single panel using independent cells, the panel would require a significant increase in density due to manufacturing technology, making it substantially difficult to manufacture. Furthermore, it is more difficult than implementing each function using separate panels, and is not practical.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、1つのセルに3つの機能を持
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トラスト比及びダイナミ
ツ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。
An object of the present invention is to provide a highly practical optical solid-state device that can perform display, imaging, and hard copy by providing three functions in one cell, and can be made smaller, lighter, and lower in cost. It's about doing. Furthermore, another object of the present invention is to provide an optical solid-state device that can increase the contrast ratio and dynamic range of an image signal in an imaging operation.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明の骨子は、スイツチング・マトリツクス
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
タのチヤ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。
The gist of the present invention is to have a basic configuration that has approximately the same structure as one pixel of a switching matrix liquid crystal display device, to use a transparent substrate with a non-reflective film on the back surface, and to By forming the dielectric layer of the capacitor with a photoconductive film, one cell can have three functions: display, imaging, and hard copy.

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
ンジスタのチヤ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。
That is, the present invention is provided on the upper surface side of a transparent substrate, and its gate is connected to an address line, and
A MOS transistor whose source is connected to the data line, a capacitor provided on the upper surface of the substrate and whose one electrode is connected to the drain of the transistor, and a transparent insulating layer on the upper surface of the transistor and capacitor. A display consisting of an opaque conductor layer deposited on the conductor layer and connected to the drain, a display material layer formed on the conductor layer and whose light transmittance can be varied by applying a voltage, and a transparent conductor layer deposited on the material layer. a window portion that allows light from the upper surface of the substrate to enter the lower surface of the substrate, and an antireflection film deposited on the lower surface of the substrate, and a channel portion of the transistor and a dielectric layer of the capacitor. In the optical solid-state device, at least one of which is formed of a photoconductive film, and a plurality of solid-state cells each including the transistor, the capacitor, the display cell, and the window are arranged on the substrate, wherein the window is formed of a photoconductive film. a first imaging means for irradiating light onto an object disposed on the lower surface side of the substrate through the substrate and extracting signal charges accumulated in the capacitor by light reflected from the object at this time to the outside as an image signal; The image signal extracted by is converted into a signal voltage that lowers the transmittance of the display cell when the signal is small, and increases the transmittance when the signal is large, and this signal voltage is used when the image is captured. A driving means for applying voltage to the same display cell, and a second imaging means for performing a second imaging in the same manner as the first imaging while the driving means applies the voltage. be.

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
ト比及びダイナミツクレンジの増大をはかつたも
のである。
Here, the configuration up to ``in...'' above was previously proposed by the present inventors (Japanese Patent Application No. 58-32430
(No.), and the present invention increases the contrast ratio and dynamic range by adding the above-mentioned driving means and imaging means to this configuration.

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
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。
Further, in the configuration of the above-mentioned prior application, the present invention irradiates light onto an object placed on the lower surface side of the substrate through the window, and uses reflected light from the object at this time to reduce the signal charge accumulated in the capacitor. a first image pickup means for taking out an image signal to the outside; and a first image pickup means for taking out an image signal from the image pickup means; when the signal is small, the transmittance of the display cell is lowered; and when the signal is large, the transmittance is lowered; a driving means for converting the signal voltage into a signal voltage that increases the signal voltage and applying this signal voltage to the same display cell when the image is taken; and a driving means provided corresponding to each transistor and applying the signal voltage to the display cell by the driving means. A second image is taken in the same manner as the first image with the voltage applied by the driving means, and the image signal obtained at this time is combined with the signal voltage stored in the memory cell. A second imaging means for extracting the difference as an image signal is provided.

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。
Furthermore, the present invention has the structure of the above-mentioned prior application,
During an imaging operation in which light is irradiated onto an object disposed on the lower surface side of the substrate through the window portion and signal charges accumulated in the capacitor by light reflected from the object at this time are extracted to the outside as an image signal, the display is performed. The transmittance of the display cell is set such that the voltage applied to the display cell is greater than the value at which the transmittance of the display cell is approximately maximum, and the transmittance of the display cell is set before the potential of the display cell that changes due to imaging reaches the saturated accumulation signal potential. is set to a value that decreases.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

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、これによつ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
スタのチヤ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つて被写体の撮像
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つた状態で、
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、これによつ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ツ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。
According to the present invention, a desired display cell of the solid-state cell is driven by selecting the address line and the data line, thereby displaying an image in the same manner as a normal liquid crystal display device. Furthermore, while the display material layer of the display cell is made transparent, the object is placed on the bottom side of the substrate and light is incident from the top side of the substrate to the bottom side of the substrate through the window. An object can be imaged by receiving a reflected image of light at a channel portion of the transistor, a dielectric layer of the capacitor, or the like, and detecting a resulting change in potential between the electrodes of the capacitor. Furthermore, with the display cell of the desired solid-state cell being driven to display an image,
By placing photosensitive paper on the bottom side of the substrate and uniformly irradiating light onto the top side of the substrate, the photosensitive paper is irradiated with light whose transmittance is modulated by the display material layer of the display cell. A hard copy of the displayed image can be obtained. Moreover, since the contrast and dynamic range of the image signal during imaging can be increased by the driving means, the potential setting means, etc., imaging with high SN can be performed.

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、かつローコスト化にも有効である。
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。
In this way, the three functions of display, imaging, and hard copy can be realized, the device configuration can be made smaller, and it is also effective in reducing costs.
In this case, the above three functions can be provided in one solid cell, and the structure of the solid cell can be made relatively simple, so it is sufficiently practical from the viewpoint of manufacturing technology. It is highly sexual.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

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。
MOSトランジスタ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、この一画素部分9は第2図に示
す如くパネル10上にマトリツクス状に多数個配
列されるものとなつている。
FIG. 1 is an equivalent circuit diagram showing a pixel configuration of an optical solid-state device according to a first embodiment of the present invention.
Gate 2 of MOS transistor 1 is connected to address line 3
source 4 is connected to data line 5,
Further, the drain 6 is connected to a liquid crystal cell (display cell) 7 made of a crystal material and a capacitor 8 for injecting signal charges injected from the data line 5. A large number of these one pixel portions 9 are arranged in a matrix on the panel 10 as shown in FIG.

ここで、上記第1図の等価回路は周知のスイツ
チング・マトリツ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ツチング・マ
トリツ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。
Here, the equivalent circuit shown in FIG. 1 is the same as one pixel circuit of a well-known switching matrix liquid crystal display device. The device of this embodiment is different from a switching matrix liquid crystal display device in that the dielectric layer of the capacitor 8 is formed of a high-resistance photoconductive film, and the structure is such that light can be irradiated onto the photoconductive film, and furthermore, the dielectric layer of the capacitor 8 is formed of a high-resistance photoconductive film, and the structure is such that light can be irradiated onto the photoconductive film. The reason is that it has a structure that allows light to be guided to the outside.

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7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7とコン
デンサ8との接続端子Pに所定のリセツト電圧を
印加し、その後トランジスタ1を任意の期間
OFFして端子Pを電気的にフローテイング状態
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
つた状態で液晶セル7に光を照射し、液晶セル7
を介した光を感光紙に入射すればよい。
In order to display an image with such a structure, it is sufficient to set a state in which light is not incident on the dielectric layer of the capacitor 8 and to drive a desired liquid crystal cell 7 by selecting the address line 3 and the data line 5. This is the same operation as a normal liquid crystal display device. Furthermore, in order to take an image, a predetermined reset voltage is first applied from the data line 5 to the connection terminal P between the liquid crystal cell 7 and the capacitor 8, and then the transistor 1 is turned on for an arbitrary period of time.
Turn OFF to make terminal P electrically floating. When reflected light from the object is made incident on the dielectric layer of the capacitor 8 in this state, a charge proportional to the amount of irradiated light formed on the dielectric layer is injected into the terminal P, and the potential of the terminal P depends on the amount of incident light. Change. By detecting this displacement potential, it becomes possible to detect the incident light signal, and it is possible to image the subject. On the other hand, in order to make a hard copy, the liquid crystal cell 7 is irradiated with light while the image is being displayed, and the liquid crystal cell 7 is
The light can be incident on the photosensitive paper through the .

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Al等からなる第
1の導体膜12を選択形成し、全面にCVD−
SiO2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13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In2O3
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アスSi膜
をパターニングして該Si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のチヤネル部分15及びコン
デンサ8の誘電層16を形成した。
Next, a specific structure of the solid-state cell corresponding to one pixel will be explained. FIG. 3 is a sectional view showing the cell structure, and FIGS. 4 a to 4 c are sectional views showing the manufacturing process thereof. First, as shown in FIG. 4a, a first conductor film 12 made of Mo, Al, etc. is selectively formed on a glass substrate (transparent substrate) 11, and then CVD-
A transparent first insulating film 13 made of SiO 2 film was deposited. Here, the conductor film 12 is the transistor 1
The insulating film 13 forms the gate oxide film of the transistor 1. Next, as shown in FIG. 4b, In 2 O 3 is deposited on the insulating film 13.
A second conductor film 14 made of a transparent conductor was selectively formed. Here, the conductor film 14 forms one electrode of the capacitor 8. Subsequently, a high-resistance amorphous Si film having photoconductivity was patterned over the entire surface so that the Si film remained on the first and second conductor films 12 and 14. As a result, the channel portion 15 of the transistor 1 and the dielectric layer 16 of the capacitor 8 were formed.

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
れるものとなつている。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、
チヤネル部分15及びゲート12等からなる
MOS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
体膜とアモルフアスSi膜との接触抵抗を下げるた
めのオーミツク層をそれぞれ示している。
Next, as shown in FIG. 4c, a conductor film was deposited on the entire surface, and this conductor film was patterned to form third conductor films 17a and 17b, as well as a first window 18 for light transmission. . Here, the conductor film 17a
is connected to the data line 5, and the first conductor film 12 forming the gate 2 is connected to the address line 3. The conductor film 17b forms the other electrode of the capacitor 8. Also,
Consists of channel portion 15, gate 12, etc.
The MOS transistor 1 is a so-called staggered type thin film transistor formed in a thin film.
Note that 19a, 19b, and 19c in FIG. 4c indicate ohmic layers for lowering the contact resistance between the conductive film and the amorphous Si film, respectively.

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20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7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2
8を上記順に積層形成し、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つ
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上にマトリツクス配置され
るものとなつている。なお、第5図中401,〜,
40nはそれぞれ上記固体セルに相当し、30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。
Next, as shown in FIG. 4d, a second insulating film (transparent insulating layer) 19 made of a transparent material was deposited on the entire surface, and a contact hole 20 was formed on the third electrode 17b of this insulating film 19. . Next, the fourth
As shown in Figure e, a fourth conductor film (opaque conductor layer) 21 was deposited on the entire surface, and a second window 22 for light transmission was formed in this conductor film 21. Here, the conductor film 21
constitutes one electrode of the liquid crystal cell 7. From this point on, just like a normal liquid crystal display device,
As shown in FIG. 3, a first alignment layer 23, a liquid crystal layer (display material layer) 24, a second alignment layer 25, a fifth conductor film (transparent conductor layer) 26, a glass plate 27, and a polarizing layer 2
A solid cell can be obtained by laminating 8 in the above order and further applying an optical anti-reflection film 29 to the lower surface of the substrate 11. The solid cell thus obtained corresponds to one pixel 9 shown in FIG.
As shown in the figure, they are arranged in a matrix on a substrate 11. In addition, in Fig. 5, 40 1 , ~,
40n corresponds to the above-mentioned solid cells, 30 is an object placed in close contact with or close to the lower surface of the substrate 11, 30a is a black portion, and 30b is a white portion.

次に、上記構造の固体セルをマトリツクス配置
してなる本装置の作用について説明する。
Next, the operation of the present device in which solid cells having the above structure are arranged in a matrix will be explained.

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であるアモルフアス
Si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24として例えばゲストホスト
(GH)型を用いるならば、前記フローテイング
端子Pである第3の導体膜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2
4は透明になつており、前記第2の導体膜14を
0[V]付近に設定しておけば、第3の導体膜1
7b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の導体膜17bの電
位は注入電荷量に応じて下がる。
First, when performing imaging, the above-mentioned figures 3 and 5
As shown in the figure, an object 30 such as paper on which letters, numbers, etc. are written is placed in close contact with the lower surface of the glass substrate 11.
When light is irradiated onto the upper surface side of the substrate 11 in this state,
Light enters the substrate 11 through the windows 18 and 22. This incident light (indicated by a one-dot chain line Q in the figure) is reflected by a subject 30 disposed in close contact with the lower surface of the substrate 11, and the reflected light (indicated by a one-dot chain line R in the figure) is transmitted to the first insulating film 13 and The amorphous amorphous material that is the dielectric layer 16 of the capacitor 8 passes through the second conductive film 14.
The Si film is irradiated. Electron and hole pairs are formed in the dielectric layer 16 in accordance with the amount of reflected light. Here, if the transistor 1 is turned on in advance and a guest-host (GH) type is used as the liquid crystal layer 24, a voltage of about 6 [V] is applied to the third conductive film 17b, which is the floating terminal P. After that, transistor 1 is turned off during the signal charge accumulation period. In this state, liquid crystal layer 2
4 is transparent, and if the second conductive film 14 is set to around 0 [V], the third conductive film 1
Electrons are injected into 7b and stored as signal charges. Furthermore, the holes flow through the second conductor film 14 and are removed to the outside. Then, the potential of the third conductive film 17b decreases according to the amount of injected charge.

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3
0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30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。したがつて、信号電荷蓄積期間終了後、トラ
ンジスタ1をONして新たにプリセツト電圧を第
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30を撮像することが可能
となる。
Here, the amount of signal charge injected into the third conductor film 17b is equal to the amount of signal charge injected into the third conductor film 17b.
It depends on the amount of reflected light from 0. The amount of light reflected from the subject 30 depends on image information such as letters and numbers written on the subject 30. Therefore, the amount of accumulated signal charges injected into the third conductive film 17b is
The conductor film 17b corresponds to the image information of
The potential decrease also corresponds to the above image information. Therefore, after the signal charge accumulation period ends, the transistor 1 is turned on and a new preset voltage is applied to the third conductor film 17b, and at this time, the data line 5
By detecting the charging current flowing through the sensor, the image information can be electrically detected. In other words, the amount of signal charge accumulated in each of the solid-state cells 40 1 , .

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
ことによつて、透過光Sの基板11へ再入射も阻
止できる。したがつて、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7に表示信号電圧を印加することに
よつて、画像表示を行うことができる。
In addition, when displaying an image, the subject 30
Since the antireflection film 29 is present on the lower surface of the glass substrate 11, the incident light Q is transmitted below the substrate 11 without being reflected on the lower surface of the substrate. This transmitted light is indicated by a broken line S in FIG. Therefore, the reflected light R is transmitted to the dielectric layer 16 of the capacitor 8.
It never enters. Furthermore, the glass substrate 11
By arranging, for example, a member with large light absorption on the lower surface side of the substrate 11, it is possible to prevent the transmitted light S from entering the substrate 11 again. Therefore, in this state, an image can be displayed by applying a display signal voltage to the liquid crystal cell 7 of a desired solid state cell by selecting the address line 3 and data line 5.

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7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
7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7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7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。したがつて、感光紙を現像・定
着させると前記液晶セル7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、プリンテイ
ングを行うことができる。
On the other hand, when making a hard copy, in the image display mode, that is, with a desired image displayed on the liquid crystal cell 7, if uniform light is irradiated onto the top surface of the glass substrate 11 using photosensitive paper instead of the subject 30, the liquid crystal Light enters into the substrate 11 through the cell 7 and the windows 22 and 18, and this incident light Q is irradiated onto the photosensitive paper. Here, the intensity of the light passing through the liquid crystal layer 24 varies according to the display operation mode of the liquid crystal cell 7. That is, the incident light Q has a light transmittance modulated according to the display operation mode of the liquid crystal cell 7, and the light transmittance modulated incident light Q is irradiated onto the photosensitive paper. Therefore, by developing and fixing the photosensitive paper, a hard copy of the pattern displayed on the liquid crystal cell 7 can be obtained, that is, printing can be performed.

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
路を設け撮像時におけるコントラスト及びダイナ
ミツクレンジの増大をはかつたことにある。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及びスイツチ回路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7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
撮像モードにおいて前記液晶セル7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(Thin Film Transistor)パネルを示し、
66はそのドライバ回路を示している。
The configuration and operation up to this point are the same as the previous application,
This embodiment differs from the previous application in that the drive circuit shown in FIG. 6 is provided to increase the contrast and dynamic range during imaging. That is, the drive circuit includes the first display signal processing circuit 61,
It is composed of a second display signal processing circuit 62, an imaging signal processing circuit 63, and a switch circuit 64. The first display signal processing circuit 61 is for applying a display signal to the liquid crystal cell 7 in the display mode. The second display signal processing circuit 62 is for applying a display signal voltage, which will be described later, to the liquid crystal cell 7 in the imaging mode. Also,
The imaging signal processing circuit 63 is for obtaining a display signal corresponding to an image signal obtained in the imaging mode. In addition, 65 in the figure is formed by arranging a plurality of the solid cells 40 1 to 40n.
Shows a TFT (Thin Film Transistor) panel.
66 indicates its driver circuit.

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61で表示信号電圧に変換され、ス
イツチ回路64を介してパネル65の各セル40
,〜,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
401,〜,40n内に発生し、そして蓄積され
る。セル401,〜,40n内に蓄積された信号
電荷による信号電圧はスイツチ回路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、
スイツチ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くし、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つて下げられ
る。例えば、液晶セルとしてツイステツド・ネマ
テイツク(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30a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の撮像を行い、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。したがつて、
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。
In such a configuration, first, in the display mode, a display signal is applied to the terminal
1 to 40n. In the imaging mode, first, the first display signal processing circuit 61 sets the transmittance of each liquid crystal cell in the cells 40 1 to 40n to a high state and performs first imaging. In this case, charges proportional to the intensity of reflected light from the surface of the subject 30 are generated and accumulated in the cells 40 1 , . . . , 40n. The signal voltage due to the signal charges accumulated in the cells 40 1 to 40n is input to the imaging signal processing circuit 63 via the switch circuit 64 and output as an image signal. This image signal is converted into a display signal voltage by the second display signal processing circuit 62,
The voltage is again applied to the cells 40 1 , .about.40n via the switch 64 . Here, the second display signal processing circuit 62 outputs a display signal voltage that lowers the transmittance of the liquid crystal cells on the black portion 30a and increases the transmittance of the liquid crystal cells on the white portion 30b based on the input image signal. do. As a result, the reflected light from the subject 30 of the light beam incident on the liquid crystal cell on the white area 30b is the same as in the first imaging, but the reflected light incident on the liquid crystal cell on the black area 30a is reflected by the liquid crystal cell. It can be lowered. For example, when a twisted nematic (TN) material is used as a liquid crystal cell, its black-and-white contrast ratio is 30 to 40:1, so the intensity of reflected light from the surface of the black part 30a is 1/30 to 40 times that of the conventional one.
decreases to In this state, second imaging is performed and an image signal is output from the image signal processing circuit 63. The contrast of the image signal thus obtained is 30 to 40 times greater than that of the conventional method. Therefore,
Conventionally, when the surface of the black portion 30a is glossy, the contrast ratio of the image signal deteriorates, but this significantly improves the contrast ratio.

このようにして本装置では、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
来の単なるデイスプレイ・パネルではなくデイス
プレイ、イメージング及びプリンテイングの機能
を備えたDIP(Display・Imaging・Printing)パ
ネルである。そして、D・I・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ツクレ
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。
In this way, this device can perform not only display but also imaging and hard copying, although the basic one-pixel equivalent circuit is similar to that of a liquid crystal display device. In other words, this device is not just a conventional display panel, but a DIP (Display/Imaging/Printing) panel with display, imaging, and printing functions. The D, I, and P functions can be used independently, or two functions such as D and I can be used in combination. In addition, the degree of integration of one solid-state cell is approximately the same as one pixel of a conventional liquid crystal display device, and the cell can be easily manufactured using current semiconductor manufacturing technology, so this device can be put to practical use. It is highly sexual. Furthermore, since it is possible to increase the contrast and dynamic range of image signals during imaging, it is possible to obtain image information with high SN.

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の実施例にメモリセル
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401,〜,4
0n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キヤパシタから形成
される。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. This embodiment adds a memory cell to the first embodiment described above, and calculates the difference between the image signal obtained by the second imaging and the display signal voltage applied to the solid-state cell during the second imaging. It was designed to be taken. That is, solid cells 40 1 , . . . , 4 are provided on the substrate 11.
A plurality of memory cells are provided corresponding to 0n, respectively. These memory cells each store the display signal voltage output from the second display signal processing circuit 62 at the time of second imaging, and for example,
It is formed from a MOS transistor and a MOS capacitor.

このような構成であつても、先の実施例と同様
に撮像、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
撮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
電圧分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、したがつてより
高いコントラストが得られるのである。
Even with such a configuration, it goes without saying that the three functions of imaging, display, and copying can be obtained as in the previous embodiment. In this case, since the difference between the image signal obtained by the second imaging and the signal voltage stored in the memory cell is output as an image signal, there is an effect that the contrast of the image signal is further improved. That is, in the first embodiment described above, the sum of the display signal voltage applied to the liquid crystal cell during the second imaging and the voltage that fluctuated due to the incidence of reflected light from the subject is extracted as an image signal.
In this embodiment, the above variation is extracted as an image signal. Since this variation is superimposed with the change in the transmittance of the liquid crystal cell due to the display signal voltage applied to the liquid crystal cell during the second imaging, it is larger than the variation due to the first imaging, and is therefore higher. This provides contrast.

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
したものである。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. This embodiment differs from the first embodiment in that instead of providing the drive circuit, the voltage applied to the solid-state cell during imaging, that is, the display signal voltage applied to the liquid crystal cell, is controlled. That is, the display signal voltage is set to a value that is larger than the value at which the transmittance of the liquid crystal cell is approximately maximum, and at which the transmittance of the cell decreases before the potential of the cell, which changes due to imaging, reaches the saturated accumulation signal potential. It was designed to do so.

第7図aは液晶透過率のTFT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つている。そして
TFTセルに蓄積される信号電荷が電子とすると、
TFT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は図中
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TFTセルの設定電位
Vtが被写体30の表面白部39b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Va)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の電位Vaに電位設
定し、TFTセルへの光照射により電位が減少し、
これに伴つ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TFT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aの電位VaがVb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、Qsigの増加分は減少する。そして、Taで
TFTセルはこれ以上Qsigを蓄積できないレベル
Qsatに達する。また、aの低透過率領域まで
Qsatに達する前にVtが低下するとbの一点鎖線
で示すように更にQsigの増加分が減少してQsat
到達時間はTcまで伸びる。このような状態では、
信号電荷を蓄積すべきTFT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TFT
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
率領域に至つているため軽減されることにな
る。
FIG. 7a is a schematic diagram showing the dependence of liquid crystal transmittance on TFT potential Vt. As shown in the figure, the transmittance increases as Vt increases. and
If the signal charge accumulated in the TFT cell is an electron, then
By irradiating the TFT cell with light, the Vt decreases and the transmittance of the liquid crystal cell decreases. In other words, Vt is
It changes as Va→Vb→Vc→Vd. In this embodiment, the set potential of the TFT cell in the first imaging operation is
The initially set potential Vt (Va in the figure) is set so that Vt changes to a potential between Vb and Vd in the figure, for example, Vc, due to the reflected light from the white surface portion 39b of the subject 30. In other words, the potential is set to the potential Va in a region where the transmittance of the liquid crystal cell is a constant light transmittance level, and the potential decreases by irradiating the TFT cell with light.
The potential Vc in the area where the transmittance decreases
If the signal charge amount Qsig is set to change over time during constant irradiation, the amount of signal charge Qsig accumulated in the TFT cell changes as shown in FIG. 7b. As can be seen from this figure, the period up to time Tb is a period in which the potential Va of a changes to Vb, and the transmittance is constant. Since the transmittance is constant, Qsig increases in proportion to T.
If the time is longer than this, the transmittance decreases, so the increase in Qsig decreases. And in Ta
TFT cell is at a level where Qsig cannot be accumulated any more
Reach Qsat. Also, up to the low transmittance region of a
If Vt decreases before reaching Qsat, the increase in Qsig decreases further as shown by the dashed line in b, and Qsat
The arrival time extends to Tc. In such a situation,
The TFT cell that should accumulate signal charge is saturated,
Peripheral TFT of reflected light from the subject surface in this area
The diffused light will cause fog on the reproduced image, but in this embodiment, the liquid crystal cell in this area is in a low transmittance region, so this can be reduced.

第7図cはこの方式を用いた場合の画像信号
Vsigの被写体表面コントラストI依存性を示す。
これに示されるようにコントラストIc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ツクレ
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TFT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。
Figure 7c shows the image signal when using this method.
The dependence of Vsig on object surface contrast I is shown.
As shown in this, up to the contrast Ic
Vsig is proportional to I, but the increase becomes gradual beyond this value. In other words, the transmittance of the liquid crystal cell is the first
Compared to the saturation contrast level Ib which is set to always be in region I when imaging, contrast up to Ia can be discerned, and the dynamic range is expanded. In the above description, it is sufficient that the transmittance of the liquid crystal cell is reduced by light irradiation to the TFT cell, and it goes without saying that the signal charge may be a hole.

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、撮影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
ナミツクレンジを増大し得る等の利点がある。
Thus, according to this embodiment, not only the same effects as the first embodiment, but also the contrast and contrast of the image signal can be improved by simply setting the display signal potential at the time of photographing, without providing any special drive circuit or the like. There are advantages such as increased dynamic range.

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
してのアモルフアスSi膜は、高抵抗を得るために
アモルフアスSi膜のP−i構造としてもよい。さ
らに、アモルフアス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
ンジスタのチヤ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
反射光が上記チヤネル部分に入射する構造とする
と、チヤネル部分に形成されたキヤリアのエレク
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、上記誘電層及びチヤ
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
レクトロクロミツ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。
Note that the present invention is not limited to the embodiments described above. For example, the amorphous Si film serving as the dielectric layer of the capacitor may have a Pi structure of the amorphous Si film in order to obtain high resistance. Furthermore, instead of the amorphous Si film, any photoconductive film having photoconductivity can be used. Furthermore, it is also possible to form the channel portion of the MOS transistor with a photoconductive film instead of the dielectric layer of the capacitor. In this case, if the structure is such that the reflected light from the bottom surface of the transparent substrate enters the channel part, the carrier electrons formed in the channel part will be accumulated in the capacitor, and the dielectric layer of the capacitor will be formed with a photoconductive film. You can get the same effect as you did. Furthermore, by forming the dielectric layer and the channel portion with a photoconductive film, it is also possible to improve the imaging sensitivity. Furthermore, the structures of the transistor and capacitor are not limited to those shown in FIG. 3, and may be changed as appropriate depending on the use. Further, the display material layer of the display cell is not limited to liquid crystal, but may be any material whose light transmittance can be varied by applying a voltage, for example, an electrochromic material may be used. Furthermore, the configurations and materials of the alignment layer, polarizing layer, glass substrate, and conductor layer for display cells are not limited to the examples, and can be changed as appropriate depending on the use.

また、第1の実施例では2回の撮像により撮像
を行つたが、第2の撮像による画像信号を再表示
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。
Further, in the first embodiment, the image is captured twice, but it is also possible to further improve the image quality by displaying the image signal from the second image capture again.
Furthermore, the first imaging signal may be processed and re-displayed to perform the second imaging. Examples include contour enhancement processing, contour extraction processing, paper surface stain correction processing, and the like. In addition, various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

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を示
す断面図、第5図は上記固体セルをマトリツクス
状に配置してなるパネルを示す断面図、第6図は
上記固体セルの駆動回路を示すブロツク図、第7
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……チヤネル部分、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)、23,25……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,〜,
40n……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
……撮像用信号処理回路、64……スイツチ回
路、65……TFTパネル、66……ドライバ回
路。
FIG. 1 is an equivalent circuit diagram showing the configuration of one pixel of the optical solid-state device according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view showing the arrangement of the one pixel, and FIG. 4a to 4e are sectional views showing the manufacturing process of the solid cell, and FIG. 5 is a sectional view showing a panel formed by arranging the solid cells in a matrix. FIG. 6 is a block diagram showing the drive circuit for the solid-state cell, and FIG.
Figures a to c are schematic diagrams for explaining the third embodiment. 1...MOS transistor, 2...gate, 3
... Address line, 4 ... Source, 5 ... Data line, 6 ... Drain, 7 ... Liquid crystal cell (display cell), 8 ... Capacitor, 9 ... Pixel, 10 ...
Panel, 11...Glass substrate, (transparent substrate), 12
...First conductor film, 13...First insulating film, 14
...Second conductor film, 15...Channel portion, 16
...Dielectric layer, 17a, 17b...Third conductor film,
18, 22... Window portion, 19... Second insulating film (transparent insulating layer), 21... Fourth conductor film (opaque conductor layer), 23, 25... Alignment layer, 24... Liquid crystal (display material layer), 26...Fifth conductor layer (transparent conductor layer), 27...Glass plate, 28...Polarizing layer, 29
...Anti-reflection film, 30...Subject, 40 1 , ~,
40n...Solid cell, 61...First display signal processing circuit, 62...Second display signal processing circuit, 63
...imaging signal processing circuit, 64...switch circuit, 65...TFT panel, 66...driver circuit.

Claims (1)

【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ヤネ
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ヤネ
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ヤネ
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。
[Scope of Claims] 1. A MOS transistor provided on the upper surface side of the transparent substrate and having its gate connected to an address line and its source connected to a data line, and one of the MOS transistors provided on the upper surface side of the substrate. a capacitor whose electrode is connected to the drain of the transistor;
an opaque conductor layer deposited on the upper surface of the transistor and capacitor via a transparent insulating layer and connected to the drain; a display material layer formed on the conductor layer and whose light transmittance can be varied by voltage application; and the material. The display cell includes a display cell made of a transparent conductor layer deposited on the substrate, a window portion that allows light from the top surface of the substrate to enter the bottom surface of the substrate, and an antireflection film deposited on the bottom surface of the substrate. and at least one of the channel portion of the transistor and the dielectric layer of the capacitor is formed of a photoconductive film, and a plurality of solid cells each consisting of the transistor, the capacitor, the display cell, and the window portion are arranged on the substrate. In the optical solid-state device, light is irradiated through the window onto an object placed on the lower surface of the substrate, and signal charges accumulated in the capacitor are transmitted to the outside as an image by the reflected light from the object. a first imaging means for taking out the image signal as a signal; and for the image signal taken out by the imaging means, the transmittance of the display cell is lowered when the signal is small, and the transmittance is increased when the signal is large; A driving means for converting the signal voltage into a signal voltage and applying this signal voltage to the same display cell when the above image was taken, and performing a second imaging in the same manner as the first imaging with the voltage applied by the driving means. An optical solid-state device characterized by comprising a second imaging means. 2. A MOS transistor provided on the upper surface of the transparent substrate and having its gate connected to the address line and its source connected to the data line, and a MOS transistor provided on the upper surface of the substrate and having one electrode connected to the drain of the transistor. a capacitor connected to
an opaque conductor layer deposited on the upper surface of the transistor and capacitor via a transparent insulating layer and connected to the drain; a display material layer formed on the conductor layer and whose light transmittance can be varied by voltage application; and the material. The display cell includes a display cell made of a transparent conductor layer deposited on the substrate, a window portion that allows light from the top surface of the substrate to enter the bottom surface of the substrate, and an antireflection film deposited on the bottom surface of the substrate. and at least one of the channel portion of the transistor and the dielectric layer of the capacitor is formed of a photoconductive film, and a plurality of solid cells each consisting of the transistor, the capacitor, the display cell, and the window portion are arranged on the substrate. In the optical solid-state device, light is irradiated through the window onto an object placed on the lower surface of the substrate, and signal charges accumulated in the capacitor are transmitted to the outside as an image by the reflected light from the object. a first imaging means for taking out the image signal as a signal; and a signal for lowering the transmittance of the display cell when the signal is small and increasing the transmittance of the image signal taken by the imaging means when the signal is large; A driving means that converts the signal voltage into a voltage and applies this signal voltage to the same display cell when the image is taken; and a drive means that is provided corresponding to each transistor and stores the voltage applied to the display cell by the driving means. a memory cell that
A second image capturing is performed in the same way as the first image capturing while the voltage by the driving means is applied, and the difference between the image signal obtained at this time and the signal voltage stored in the memory cell is extracted as an image signal. An optical solid-state device characterized by comprising an imaging means. 3. A MOS transistor provided on the top surface of the transparent substrate and having its gate connected to the address line and its source connected to the data line, and a MOS transistor provided on the top surface of the substrate and having one electrode connected to the drain of the transistor. a capacitor connected to
an opaque conductor layer deposited on the upper surface of the transistor and capacitor via a transparent insulating layer and connected to the drain; a display material layer formed on the conductor layer and whose light transmittance can be varied by voltage application; and the material. The display cell includes a display cell made of a transparent conductor layer deposited on the substrate, a window portion that allows light from the top surface of the substrate to enter the bottom surface of the substrate, and an antireflection film deposited on the bottom surface of the substrate. and at least one of the channel portion of the transistor and the dielectric layer of the capacitor is formed of a photoconductive film, and a plurality of solid cells each consisting of the transistor, the capacitor, the display cell, and the window portion are arranged on the substrate. In the optical solid-state device, light is irradiated through the window onto an object placed on the lower surface of the substrate, and signal charges accumulated in the capacitor are transmitted to the outside as an image by the reflected light from the object. During the imaging operation to be taken out as a signal, the voltage applied to the display cell is set to be greater than a value at which the transmittance of the display cell is approximately maximum, and the potential of the display cell that changes due to imaging reaches a saturated accumulation signal potential. An optical solid-state device characterized in that the transmittance of the display cell is set to a value that decreases the transmittance of the display cell.
JP58182775A 1983-09-30 1983-09-30 Optical solid-state device Granted JPS6074673A (en)

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JPH01108766A (en) * 1987-10-21 1989-04-26 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Contact type image sensor

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