JPH0564466B2

JPH0564466B2 -

Info

Publication number: JPH0564466B2
Application number: JP58182775A
Authority: JP
Inventors: Nozomi Harada; Yasuhisa Oana
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1983-09-30
Filing date: 1983-09-30
Publication date: 1993-09-14
Also published as: JPS6074673A

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。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

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。

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
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。

〔発明の概要〕

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。

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。

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。

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。

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。

〔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。

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。

〔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。
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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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
_１，〜，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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

【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。

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。