JPH06334910A - 画像表示装置 - Google Patents
画像表示装置Info
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- JPH06334910A JPH06334910A JP5141267A JP14126793A JPH06334910A JP H06334910 A JPH06334910 A JP H06334910A JP 5141267 A JP5141267 A JP 5141267A JP 14126793 A JP14126793 A JP 14126793A JP H06334910 A JPH06334910 A JP H06334910A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- photoelectric conversion
- turned
- picture
- tft
- reset
- Prior art date
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-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B2213/00—Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras
- G03B2213/02—Viewfinders
- G03B2213/025—Sightline detection
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Eye Examination Apparatus (AREA)
- Viewfinders (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 独立した視線検知のための光電変換手段及び
その駆動手段を必要としない画像表示装置の提供。 【構成】 画素表示を行うアクティブマトリクス回路を
延長し、液晶セル容量１０１のかわりに光電変換素子１
１５をスイッチングＴＦＴ１０６に接続したラインを構
成し、画素表示を行う水平シフトレジスタ１０７により
上記ラインをも駆動して、同じ走査線上の画素への映像
信号印加と同期して、観察者眼からの反射光を検知する
視線検知手段を有する画像表示装置。
その駆動手段を必要としない画像表示装置の提供。 【構成】 画素表示を行うアクティブマトリクス回路を
延長し、液晶セル容量１０１のかわりに光電変換素子１
１５をスイッチングＴＦＴ１０６に接続したラインを構
成し、画素表示を行う水平シフトレジスタ１０７により
上記ラインをも駆動して、同じ走査線上の画素への映像
信号印加と同期して、観察者眼からの反射光を検知する
視線検知手段を有する画像表示装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はビデオカメラ等に用いら
れている画像表示装置に関し、更に詳細には、観察者の
視線の位置を検知することが可能な装置に関するもので
ある。
れている画像表示装置に関し、更に詳細には、観察者の
視線の位置を検知することが可能な装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】画像表示装置には大小さまざまなものが
あり、その用途もテレビ、事務機のモニター画面、ビデ
オのモニター画面（ビューファインダー）等多種多様で
ある。
あり、その用途もテレビ、事務機のモニター画面、ビデ
オのモニター画面（ビューファインダー）等多種多様で
ある。
【０００３】一方、銀塩フィルムに光学的に像を焼き付
ける装置、即ちカメラは、近年特に自動焦点技術におい
て進展著しいものがある。例えば、特開平１−２４１５
１１号公報には、観察者の視線の方向を検知し、その位
置に自動焦点を行う、自由度の高い便利な自動焦点機能
が開示されており、ビデオカメラやスチルビデオカメラ
のファインダーへの適用が可能である。
ける装置、即ちカメラは、近年特に自動焦点技術におい
て進展著しいものがある。例えば、特開平１−２４１５
１１号公報には、観察者の視線の方向を検知し、その位
置に自動焦点を行う、自由度の高い便利な自動焦点機能
が開示されており、ビデオカメラやスチルビデオカメラ
のファインダーへの適用が可能である。
【０００４】公知の視線検出装置について図１１を用い
て説明する。同図において赤外線照明光源１１０１を点
光源とし、集光レンズ１１０２、ハーフミラー１１０３
を通して眼球１１０９に照射される。人眼の構造は、角
膜１１１６ａ、角膜後面１１１６ｂ、水晶体前面１１１
８ａ、水晶体後面１１１８ｂを接合面もしくは界面とし
た接合レンズと見ることができ、虹彩１１１７は水晶体
前面付近にある。各接合面において、それぞれ屈折率変
化が異なり、それに応じて角膜全面、水晶体前面、及び
後面、角膜後面の順の強さで反射される。
て説明する。同図において赤外線照明光源１１０１を点
光源とし、集光レンズ１１０２、ハーフミラー１１０３
を通して眼球１１０９に照射される。人眼の構造は、角
膜１１１６ａ、角膜後面１１１６ｂ、水晶体前面１１１
８ａ、水晶体後面１１１８ｂを接合面もしくは界面とし
た接合レンズと見ることができ、虹彩１１１７は水晶体
前面付近にある。各接合面において、それぞれ屈折率変
化が異なり、それに応じて角膜全面、水晶体前面、及び
後面、角膜後面の順の強さで反射される。
【０００５】また平行光束を入射した時の各界面の反射
像の位置は、眼球前方から見ると図１２のようになるこ
とが近軸追跡の結果理解される。これらの像はプルキン
エ像と称され、角膜前面から順に番号を付してプルキン
エ第１像、第２像等という。
像の位置は、眼球前方から見ると図１２のようになるこ
とが近軸追跡の結果理解される。これらの像はプルキン
エ像と称され、角膜前面から順に番号を付してプルキン
エ第１像、第２像等という。
【０００６】観察者眼による反射像は逆の経路をたどり
ハーフミラー１１０４により反射され、光電変換器１１
０５に入射される。光電変換器１１０５上で各界面で反
射されたプルキンエ像が結像する。各プルキンエ像は眼
球光軸上に一直線に点像となって表示されるが、眼球が
回転しており、左右どちらか偏った方向に視軸が向いて
いると、照光は眼球光軸から斜めに入射するので、各プ
ルキンエ像は瞳孔中心から偏心した位置に移動し、且つ
移動量、方向がそれぞれ異なるので複数のプルキンエ像
が認められる。これらプルキンエ像の動きを電気的にと
らえれば、視線の方向を検出することができる。
ハーフミラー１１０４により反射され、光電変換器１１
０５に入射される。光電変換器１１０５上で各界面で反
射されたプルキンエ像が結像する。各プルキンエ像は眼
球光軸上に一直線に点像となって表示されるが、眼球が
回転しており、左右どちらか偏った方向に視軸が向いて
いると、照光は眼球光軸から斜めに入射するので、各プ
ルキンエ像は瞳孔中心から偏心した位置に移動し、且つ
移動量、方向がそれぞれ異なるので複数のプルキンエ像
が認められる。これらプルキンエ像の動きを電気的にと
らえれば、視線の方向を検出することができる。
【０００７】図１１は本方式で検知した注視点の情報を
フィードバックして自動焦点制御を行った場合の従来例
の構成図である。
フィードバックして自動焦点制御を行った場合の従来例
の構成図である。
【０００８】センサ１１２０上に結像した像はセンサ１
１２０で光電変換され電気信号となってＴＶＡＦ回路１
１２１に送られる。ＴＶＡＦ回路１１２１にて、この信
号は微分され、微分信号がＭＰＵ１１２２に送られる。
ＭＰＵ１１２２は、この微分信号が最大になるようにモ
ーター１１２３を用いてレンズ１１２４の位置を動かす
ことで被写体に合焦する。
１２０で光電変換され電気信号となってＴＶＡＦ回路１
１２１に送られる。ＴＶＡＦ回路１１２１にて、この信
号は微分され、微分信号がＭＰＵ１１２２に送られる。
ＭＰＵ１１２２は、この微分信号が最大になるようにモ
ーター１１２３を用いてレンズ１１２４の位置を動かす
ことで被写体に合焦する。
【０００９】この時、光電変換器１１０５から送られて
くる信号をもとに、合焦判定を行う領域を特定しておく
ことで、視線の位置に自動焦点を行うものである。
くる信号をもとに、合焦判定を行う領域を特定しておく
ことで、視線の位置に自動焦点を行うものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
様な従来の技術では、視線検知のための光電変換手段、
及びその駆動手段を独立に設けていたため、視線検知機
能を有するために新たにスペース、及び駆動手段が必要
であり、製品のコストアップにつながっていた。
様な従来の技術では、視線検知のための光電変換手段、
及びその駆動手段を独立に設けていたため、視線検知機
能を有するために新たにスペース、及び駆動手段が必要
であり、製品のコストアップにつながっていた。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、ビュー
ファインダー等の画像表示装置として一般的なアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置の構造をうまく利用し、視
線検知機能を有する画像表示装置において、画像表示領
域と光電変換領域とを隣接して配置し、且つ画像表示の
ための駆動回路の少なくとも一部を、光電変換手段から
の出力を読み出すための駆動回路として共有することに
より、新たな独立した光電変換手段及びその駆動手段を
不要としたものである。
ファインダー等の画像表示装置として一般的なアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置の構造をうまく利用し、視
線検知機能を有する画像表示装置において、画像表示領
域と光電変換領域とを隣接して配置し、且つ画像表示の
ための駆動回路の少なくとも一部を、光電変換手段から
の出力を読み出すための駆動回路として共有することに
より、新たな独立した光電変換手段及びその駆動手段を
不要としたものである。
【００１２】
【実施例及び作用】（実施例１）図１は本発明の特徴を
もっとも良く表した一実施例を示す図面であり、１０１
は液晶セルによる容量、１０２はその液晶セルに信号電
位を印加する、もしくはセンサと信号線とを接続するス
イッチングＴＦＴ、１０３は信号線、１０４はトランス
ファゲート、１０５は第１のバッファ容量、１０６は外
部信号パルスを対応するバッファ容量に蓄積するスイッ
チングＴＦＴ、１０７はスイッチングＴＦＴ１０６を駆
動するための水平シフトレジスタ、１０８はスイッチン
グＴＦＴ１０２を駆動するための垂直シフトレジスタ、
１０９は外部信号入力端、１１０は第２のバッファ容
量、１１１はセンサ出力信号を外部に出力する出力端、
１１２は第１のバッファ容量１０５をリセットするため
のリセットＴＦＴ、１１３は第２のバッファ容量１１０
をリセットするためのリセットＴＦＴ、１１４はリセッ
ト信号線である。１１５はフォトダイオード等の光電変
換素子である。１１６はセンサ出力端１１１をリセット
するためのリセットＴＦＴである。１１７はセンサをリ
セットするためのリセットＴＦＴである。
もっとも良く表した一実施例を示す図面であり、１０１
は液晶セルによる容量、１０２はその液晶セルに信号電
位を印加する、もしくはセンサと信号線とを接続するス
イッチングＴＦＴ、１０３は信号線、１０４はトランス
ファゲート、１０５は第１のバッファ容量、１０６は外
部信号パルスを対応するバッファ容量に蓄積するスイッ
チングＴＦＴ、１０７はスイッチングＴＦＴ１０６を駆
動するための水平シフトレジスタ、１０８はスイッチン
グＴＦＴ１０２を駆動するための垂直シフトレジスタ、
１０９は外部信号入力端、１１０は第２のバッファ容
量、１１１はセンサ出力信号を外部に出力する出力端、
１１２は第１のバッファ容量１０５をリセットするため
のリセットＴＦＴ、１１３は第２のバッファ容量１１０
をリセットするためのリセットＴＦＴ、１１４はリセッ
ト信号線である。１１５はフォトダイオード等の光電変
換素子である。１１６はセンサ出力端１１１をリセット
するためのリセットＴＦＴである。１１７はセンサをリ
セットするためのリセットＴＦＴである。
【００１３】具体的な動作として、ＴＮ型液晶を用いた
アクティブマトリクス型素子の駆動を図２に示したタイ
ミング図を用いて説明する。先ず、１ライン分の映像信
号が外部信号入力端から順次入力される。その映像信号
の周波数に同期したパルスによって駆動している水平シ
フトレジスタ１０７によってＯＮするスイッチングＴＦ
Ｔ１０６によって各画素の映像信号をバッファ容量１０
５に転送する（図２（ａ））。ラインの最終ビットのバ
ッファ容量への信号転送が終了した後、次のラインの映
像信号が信号入力端１０９が入力される前、いわゆるブ
ランキング期間に、まず画素ＴＦＴ１０２をＯＮする
（図２（ｂ））。次いでリセットＴＦＴ１１３をＯＮ
し、第２のバッファ容量１１０の電位をリセットする
（図２（ｄ））。次にリセットＴＦＴ１１３をＯＦＦ
し、トランスファゲート１０４をＯＮして光電変換素子
１１５からのセンサ出力を第２のバッファ容量１１０に
読み出す（図２（ｃ））。この時、例えば光電変換素子
としてフォトダイオード等の非増幅型の素子を用いた場
合、第２のバッファ容量１１０に読み出される信号振幅
は信号電荷を蓄積しているフォトダイオードの容量とバ
ッファ容量１１０との容量分割比で決まり、バッファ容
量１１０が小さいほど大きくなる。さらに信号出力端１
１５に読み出される信号振幅は、バッファ容量１１０と
信号出力端に付加している容量との容量分割比で決ま
り、バッファ容量１１０が大きいほど大きくなる。信号
出力端１１５に読み出される信号振幅がもっとも大きく
なるよう、バッファ容量１１０の値を決定する。バッフ
ァ容量としては独自に設けても良いし、配線の寄生容量
を用いても良い。
アクティブマトリクス型素子の駆動を図２に示したタイ
ミング図を用いて説明する。先ず、１ライン分の映像信
号が外部信号入力端から順次入力される。その映像信号
の周波数に同期したパルスによって駆動している水平シ
フトレジスタ１０７によってＯＮするスイッチングＴＦ
Ｔ１０６によって各画素の映像信号をバッファ容量１０
５に転送する（図２（ａ））。ラインの最終ビットのバ
ッファ容量への信号転送が終了した後、次のラインの映
像信号が信号入力端１０９が入力される前、いわゆるブ
ランキング期間に、まず画素ＴＦＴ１０２をＯＮする
（図２（ｂ））。次いでリセットＴＦＴ１１３をＯＮ
し、第２のバッファ容量１１０の電位をリセットする
（図２（ｄ））。次にリセットＴＦＴ１１３をＯＦＦ
し、トランスファゲート１０４をＯＮして光電変換素子
１１５からのセンサ出力を第２のバッファ容量１１０に
読み出す（図２（ｃ））。この時、例えば光電変換素子
としてフォトダイオード等の非増幅型の素子を用いた場
合、第２のバッファ容量１１０に読み出される信号振幅
は信号電荷を蓄積しているフォトダイオードの容量とバ
ッファ容量１１０との容量分割比で決まり、バッファ容
量１１０が小さいほど大きくなる。さらに信号出力端１
１５に読み出される信号振幅は、バッファ容量１１０と
信号出力端に付加している容量との容量分割比で決ま
り、バッファ容量１１０が大きいほど大きくなる。信号
出力端１１５に読み出される信号振幅がもっとも大きく
なるよう、バッファ容量１１０の値を決定する。バッフ
ァ容量としては独自に設けても良いし、配線の寄生容量
を用いても良い。
【００１４】センサ出力を読み出した後にトランスファ
ゲート１０４をＯＮし、センサの出力を第２の容量１１
０に読み出すのと同時に、第１の容量１０５に保持され
た映像信号は、図２（ｃ）のタイミングで各画素に転送
される。センサ出力の読み出し、画素への映像信号の転
送が終了した後にトランスファゲート１０４をＯＦＦ
し、リセットＴＦＴ１１２と１１７をＯＮして第１の容
量１０５、及びセンサ１１５をリセットする。
ゲート１０４をＯＮし、センサの出力を第２の容量１１
０に読み出すのと同時に、第１の容量１０５に保持され
た映像信号は、図２（ｃ）のタイミングで各画素に転送
される。センサ出力の読み出し、画素への映像信号の転
送が終了した後にトランスファゲート１０４をＯＦＦ
し、リセットＴＦＴ１１２と１１７をＯＮして第１の容
量１０５、及びセンサ１１５をリセットする。
【００１５】これら一連の、センサ出力の読み出し、映
像信号の各画素への転送、光電変換素子のリセットは、
ブランキング期間を使って行われる。次のこのような状
況下での光電変換素子１１５の電位変化を考えると、図
２（ｆ）のようになる。同図（ｅ）のタイミングでブラ
ンキング期間にリセットが行われた後から、１フレーム
後に同画素のスイッチングＴＦＴ１０２がＯＮするま
で、光によって発生したキャリヤを蓄積する。同図
（ｃ）のタイミングで画素ＴＦＴ１０２と、トランスフ
ァゲート１０４がＯＮすると、蓄積された信号電荷が第
２のバッファ容量１１０に読み出され、光電変換素子１
１５の電位は第２のバッファ容量１１０との容量分割比
で決まる値に落ち着く。次いで再度１１５はリセットさ
れ、次フレームに相当する信号の蓄積を開始する。
像信号の各画素への転送、光電変換素子のリセットは、
ブランキング期間を使って行われる。次のこのような状
況下での光電変換素子１１５の電位変化を考えると、図
２（ｆ）のようになる。同図（ｅ）のタイミングでブラ
ンキング期間にリセットが行われた後から、１フレーム
後に同画素のスイッチングＴＦＴ１０２がＯＮするま
で、光によって発生したキャリヤを蓄積する。同図
（ｃ）のタイミングで画素ＴＦＴ１０２と、トランスフ
ァゲート１０４がＯＮすると、蓄積された信号電荷が第
２のバッファ容量１１０に読み出され、光電変換素子１
１５の電位は第２のバッファ容量１１０との容量分割比
で決まる値に落ち着く。次いで再度１１５はリセットさ
れ、次フレームに相当する信号の蓄積を開始する。
【００１６】また液晶表示装置としてはたらく表示画素
の電位変化を考えると、図２（ｇ）のようになる。同図
（ｃ）のタイミングで１ライン毎に映像信号電圧が転送
され、１フレームの間保持される。その信号電圧に応じ
て液晶セルの透過率が変化し、所望の濃淡を有した映像
を表示する。
の電位変化を考えると、図２（ｇ）のようになる。同図
（ｃ）のタイミングで１ライン毎に映像信号電圧が転送
され、１フレームの間保持される。その信号電圧に応じ
て液晶セルの透過率が変化し、所望の濃淡を有した映像
を表示する。
【００１７】映像信号の印加形式としては、直流電流成
分による液晶分子の焼き付きなどの問題を解決するため
にフレーム反転駆動、ＩＨ反転駆動、ドット反転駆動な
どが提案されているが、本発明はこれら信号印加方式の
いずれにも限定されるものではない。センサ出力の読み
出しは図２（ｈ）に示したように、水平シフトレジスタ
１０７によってＯＮするスイッチングＴＦＴ１０６によ
って第２のバッファ容量１１０のそれぞれの信号が、セ
ンサ出力端１１１に読み出される。
分による液晶分子の焼き付きなどの問題を解決するため
にフレーム反転駆動、ＩＨ反転駆動、ドット反転駆動な
どが提案されているが、本発明はこれら信号印加方式の
いずれにも限定されるものではない。センサ出力の読み
出しは図２（ｈ）に示したように、水平シフトレジスタ
１０７によってＯＮするスイッチングＴＦＴ１０６によ
って第２のバッファ容量１１０のそれぞれの信号が、セ
ンサ出力端１１１に読み出される。
【００１８】図３に本発明で用いうる映像表示用画素及
び光電変換素子の模式断面図を示す。同図において、３
０１は透明絶縁基板、３０２はスイッチングＴＦＴのゲ
ート電極であり、本装置を駆動する水平配線に接続して
いる。３０３はスイッチングＴＦＴのソース領域であ
り、垂直配線に接続している。３０４はスイッチングＴ
ＦＴのチャネル領域、３０５はスイッチングＴＦＴのド
レイン領域であり、３０６は層間絶縁膜である。映像表
示用画素においては、このドレイン領域３０５に直上に
設けられたコンタクトホールを介して、たとえばＩＴＯ
（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎ Ｏｘｉｄｅ）などの材料を用い
て形成された透明画素電極３０７が接続される。透明画
素電極３０７に印加される信号に応じて透明画素電極上
の液晶の透過率が変化し、所望の映像を表示する。
び光電変換素子の模式断面図を示す。同図において、３
０１は透明絶縁基板、３０２はスイッチングＴＦＴのゲ
ート電極であり、本装置を駆動する水平配線に接続して
いる。３０３はスイッチングＴＦＴのソース領域であ
り、垂直配線に接続している。３０４はスイッチングＴ
ＦＴのチャネル領域、３０５はスイッチングＴＦＴのド
レイン領域であり、３０６は層間絶縁膜である。映像表
示用画素においては、このドレイン領域３０５に直上に
設けられたコンタクトホールを介して、たとえばＩＴＯ
（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎ Ｏｘｉｄｅ）などの材料を用い
て形成された透明画素電極３０７が接続される。透明画
素電極３０７に印加される信号に応じて透明画素電極上
の液晶の透過率が変化し、所望の映像を表示する。
【００１９】また、光電変換素子においては、ドレイン
領域３０５の中にドレイン領域３０５と反対導電型の半
導体領域３０８が設けられており、この半導体領域３０
８に直上に設けられたコンタクトホールを介して電極３
０９が接続される。
領域３０５の中にドレイン領域３０５と反対導電型の半
導体領域３０８が設けられており、この半導体領域３０
８に直上に設けられたコンタクトホールを介して電極３
０９が接続される。
【００２０】ドレイン領域３０５とドレイン領域とは反
対導電型の半導体領域３０８とが、先ず逆バイアス状態
になるようブランキング期間にリセット電圧が印加され
る。次いでスイッチングＴＦＴをＯＦＦし、ドレイン領
域を電気的にフローティング状態にする。ドレイン領域
３０５と半導体領域３０８との間には空乏層が広がって
おり、光励起により発生した電子・正孔対は、空乏層に
とらえられるとその電界にひかれ、一方は電極３０９で
消滅し、一方は空乏層容量に蓄積し、光信号となる。
対導電型の半導体領域３０８とが、先ず逆バイアス状態
になるようブランキング期間にリセット電圧が印加され
る。次いでスイッチングＴＦＴをＯＦＦし、ドレイン領
域を電気的にフローティング状態にする。ドレイン領域
３０５と半導体領域３０８との間には空乏層が広がって
おり、光励起により発生した電子・正孔対は、空乏層に
とらえられるとその電界にひかれ、一方は電極３０９で
消滅し、一方は空乏層容量に蓄積し、光信号となる。
【００２１】以上説明したような構成及び駆動法を実施
することにより、 視線検知用センサを別個に配置する必要がなく、シス
テムの小型化、コストダウンをはかることができる。 視線検知用センサの駆動回路を新たに設ける必要がな
い、もしくは大幅に簡略化できる。 といった効果を得ることができる。
することにより、 視線検知用センサを別個に配置する必要がなく、シス
テムの小型化、コストダウンをはかることができる。 視線検知用センサの駆動回路を新たに設ける必要がな
い、もしくは大幅に簡略化できる。 といった効果を得ることができる。
【００２２】（実施例２）図４は本発明の第２の実施例
を表す図であり、実施例１とは異なる映像表示用画素及
び光電変換素子の構造例である。図中４０１は半導体基
板であり、４０１と３０５の間にフォトダイオードが形
成される。映像表示用の画素は透明絶縁基板３０１上
に、光電変換素子は半導体基板上に設けるようにしたも
のである。
を表す図であり、実施例１とは異なる映像表示用画素及
び光電変換素子の構造例である。図中４０１は半導体基
板であり、４０１と３０５の間にフォトダイオードが形
成される。映像表示用の画素は透明絶縁基板３０１上
に、光電変換素子は半導体基板上に設けるようにしたも
のである。
【００２３】光電変換素子部で集められる光キャリヤ量
はフォトダイオード部の空乏層体積に比例するものであ
り、フォトダイオードを半導体基板中に形成すること
で、光電変換部での検出感度を向上させることができ
る。
はフォトダイオード部の空乏層体積に比例するものであ
り、フォトダイオードを半導体基板中に形成すること
で、光電変換部での検出感度を向上させることができ
る。
【００２４】本実施例のごとき構造は、例えば、絶縁基
板と半導体基板とを貼り合わせたり、半導体基板中に酸
素をイオン注入することで形成したＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃ
ｏｎＯｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板を用い、それにエ
ッチング技術を組み合わせることで容易に実現できるも
のである。
板と半導体基板とを貼り合わせたり、半導体基板中に酸
素をイオン注入することで形成したＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃ
ｏｎＯｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板を用い、それにエ
ッチング技術を組み合わせることで容易に実現できるも
のである。
【００２５】（実施例３）図５は本発明の第３の実施例
を示す図であり、光電変換素子構造の他の実施例であ
る。５０１はＨｇＣｄＴｅやＰｔＳｉなどの金属層であ
り、半導体基板との間にショットキー接合ダイオードを
形成している。
を示す図であり、光電変換素子構造の他の実施例であ
る。５０１はＨｇＣｄＴｅやＰｔＳｉなどの金属層であ
り、半導体基板との間にショットキー接合ダイオードを
形成している。
【００２６】光電変換素子部で集められる光キャリヤ量
はフォトダイオード部の空乏層体積に比例するものであ
り、フォトダイオードとしてショットキー接合を用いる
ことで逆方向バイアスを印加しても絶縁破壊することな
くＰＮ接合以上に空乏層体積を広げ、検出感度を向上さ
せることができる。
はフォトダイオード部の空乏層体積に比例するものであ
り、フォトダイオードとしてショットキー接合を用いる
ことで逆方向バイアスを印加しても絶縁破壊することな
くＰＮ接合以上に空乏層体積を広げ、検出感度を向上さ
せることができる。
【００２７】（実施例４）図６は本発明の第４の実施例
を示す図であり、光電変換素子構造の他の実施例であ
る。６０１はｎ型α−（アモルファス）Ｓｉ層、６０２
はα−ＳｉＧｅ層、６０３はｐ型α−Ｓｉ層、６０４は
透明電極である。α−ＳｉＧｅ層のバンドギャップは成
膜時の原料ガス流量を調節することでコントロール可能
であり、１．４５ｅＶ程度にすることが理想的である。
を示す図であり、光電変換素子構造の他の実施例であ
る。６０１はｎ型α−（アモルファス）Ｓｉ層、６０２
はα−ＳｉＧｅ層、６０３はｐ型α−Ｓｉ層、６０４は
透明電極である。α−ＳｉＧｅ層のバンドギャップは成
膜時の原料ガス流量を調節することでコントロール可能
であり、１．４５ｅＶ程度にすることが理想的である。
【００２８】α−ＳｉＧｅ層の吸収係数は単結晶Ｓｉに
比べ約一桁程度大きく、薄膜の状態においても高い検出
効率を得ることができる。
比べ約一桁程度大きく、薄膜の状態においても高い検出
効率を得ることができる。
【００２９】（実施例５）図７は本発明の第５の実施例
を示す図であり、光電変換素子構造の他の実施例であ
る。図中７０１は光反射層であり、例えばＡｌなどの高
反射率の金属が用いられる。視線検知に用いられる赤外
光は波長が比較的長いため半導体基板４０１の厚さが薄
い時、赤外光の一部は基板を通り抜けてしまい、光電変
換に寄与しない。図７（ａ），（ｂ）で示したように、
基板の光の入射する面の反対側に光反射層を設けておく
ことでいったん半導体基板を通り抜けた光を反射して光
電変換効率を向上させることができる。本実施例は図７
に示した光電変換素子に限るものではなく図３、図４に
示したような光電変換素子と組み合わせても同様の効果
が得られることは言うまでもない。
を示す図であり、光電変換素子構造の他の実施例であ
る。図中７０１は光反射層であり、例えばＡｌなどの高
反射率の金属が用いられる。視線検知に用いられる赤外
光は波長が比較的長いため半導体基板４０１の厚さが薄
い時、赤外光の一部は基板を通り抜けてしまい、光電変
換に寄与しない。図７（ａ），（ｂ）で示したように、
基板の光の入射する面の反対側に光反射層を設けておく
ことでいったん半導体基板を通り抜けた光を反射して光
電変換効率を向上させることができる。本実施例は図７
に示した光電変換素子に限るものではなく図３、図４に
示したような光電変換素子と組み合わせても同様の効果
が得られることは言うまでもない。
【００３０】（実施例６）図８は本発明の第６の実施例
を示す図であり、映像表示領域、及び光電変換素子領域
の配置に関する他の実施例である。
を示す図であり、映像表示領域、及び光電変換素子領域
の配置に関する他の実施例である。
【００３１】図８において、８０１は水平シフトレジス
タ、８０２は垂直シフトレジスタ部、８０３は映像表示
用画素領域、８０４は光電変換素子領域、８０５は水平
シフトレジスタからの制御線、８０６は垂直シフトレジ
スタからの制御線である。映像表示用画素数と視線を検
知する光電変換素子数とは行数、列数ともに必ずしも一
致するものではないので、同図に示したように垂直シフ
トレジスタ８０２からの制御線８０６の一部だけを映像
表示用画素領域８０３と光電変換素子領域８０４とで共
有する構成をとってもよい。
タ、８０２は垂直シフトレジスタ部、８０３は映像表示
用画素領域、８０４は光電変換素子領域、８０５は水平
シフトレジスタからの制御線、８０６は垂直シフトレジ
スタからの制御線である。映像表示用画素数と視線を検
知する光電変換素子数とは行数、列数ともに必ずしも一
致するものではないので、同図に示したように垂直シフ
トレジスタ８０２からの制御線８０６の一部だけを映像
表示用画素領域８０３と光電変換素子領域８０４とで共
有する構成をとってもよい。
【００３２】（実施例７）図９は本発明の第７の実施例
を示す図であり、映像表示領域の両側に光電変換領域を
配置したものである。光電変換領域を複数設けることで
視線検知の検出精度を向上させることができる。
を示す図であり、映像表示領域の両側に光電変換領域を
配置したものである。光電変換領域を複数設けることで
視線検知の検出精度を向上させることができる。
【００３３】（実施例８）図１０は本発明の第８の実施
例を示す図であり、シフトレジスタを共用し、制御線は
映像表示領域と光電変換領域とで独立に設けたものであ
る。本構造においても同様の効果が得られることは言う
までもない。
例を示す図であり、シフトレジスタを共用し、制御線は
映像表示領域と光電変換領域とで独立に設けたものであ
る。本構造においても同様の効果が得られることは言う
までもない。
【００３４】
【発明の効果】本発明によれば、ビューファインダー
等、視線検知機能を有する画像表示装置において、新た
な独立した光電変換手段及びその駆動手段が不要とな
り、システムの大幅な簡略化、コストダウンが実現でき
る。
等、視線検知機能を有する画像表示装置において、新た
な独立した光電変換手段及びその駆動手段が不要とな
り、システムの大幅な簡略化、コストダウンが実現でき
る。
【図１】本発明の一実施例を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施例のタイミング図である。
【図３】本発明の第１の実施例に用いる映像表示用画素
及び光電変換素子の模式断面図である。
及び光電変換素子の模式断面図である。
【図４】本発明の第２の実施例を示す図である。
【図５】本発明の第３の実施例を示す図である。
【図６】本発明の第４の実施例を示す図である。
【図７】本発明の第５の実施例を示す図である。
【図８】本発明の第６の実施例を示す図である。
【図９】本発明の第７の実施例を示す図である。
【図１０】本発明の第８の実施例を示す図である。
【図１１】従来の視線検出装置を示す図である。
【図１２】本発明に係る、プルキンエ像の説明図であ
る。
る。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０２Ｆ 1/13 ５０５ 9119−2Ｋ Ｇ０３Ｂ 13/02 9120−2Ｋ 9119−2Ｋ Ｇ０２Ｂ 7/11 Ｋ
Claims (1)
- 【請求項１】 観察者の目を照明する照明手段と、観察
者眼からの反射光を集光するための集光光学系と、集光
された反射光を検出する光電変換手段と、該光電変換手
段の出力で観察者眼の視線の方向を演算する演算手段と
を有する画像表示装置において、上記光電変換手段と画
像表示手段とを互いに隣接して配置し、且つ該画像表示
手段を駆動する駆動手段の少なくとも一部を用いて該光
電変換手段を駆動することを特徴とする画像表示装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14126793A JP3382300B2 (ja) | 1993-05-21 | 1993-05-21 | 画像表示装置 |
| EP93310577A EP0605246B1 (en) | 1992-12-28 | 1993-12-24 | Sight line detector and camera with the detector |
| DE69330709T DE69330709T2 (de) | 1992-12-28 | 1993-12-24 | Blickrichtungsdetektor und Kamera mit diesem Detektor |
| US08/955,279 US5873003A (en) | 1992-12-28 | 1997-10-21 | Sight line detector, display unit, view finder and unit and camera with the same display unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14126793A JP3382300B2 (ja) | 1993-05-21 | 1993-05-21 | 画像表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06334910A true JPH06334910A (ja) | 1994-12-02 |
| JP3382300B2 JP3382300B2 (ja) | 2003-03-04 |
Family
ID=15287927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14126793A Expired - Fee Related JP3382300B2 (ja) | 1992-12-28 | 1993-05-21 | 画像表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3382300B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1184426A (ja) * | 1997-09-12 | 1999-03-26 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | イメージセンサを内蔵した液晶表示装置 |
| US6243155B1 (en) * | 1997-10-20 | 2001-06-05 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electronic display device having an active matrix display panel |
| EP1351310A2 (en) * | 2002-04-03 | 2003-10-08 | General Electric Company | Imaging array and methods for fabricating same |
| US7046282B1 (en) | 1997-09-20 | 2006-05-16 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Image sensor and image sensor integrated type active matrix type display device |
| US7180092B2 (en) | 1998-05-15 | 2007-02-20 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device |
| CN102790064A (zh) * | 2012-07-26 | 2012-11-21 | 北京京东方光电科技有限公司 | 一种传感器及其制造方法 |
-
1993
- 1993-05-21 JP JP14126793A patent/JP3382300B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1184426A (ja) * | 1997-09-12 | 1999-03-26 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | イメージセンサを内蔵した液晶表示装置 |
| US7791117B2 (en) | 1997-09-20 | 2010-09-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Image sensor and image sensor integrated type active matrix type display device |
| US8564035B2 (en) | 1997-09-20 | 2013-10-22 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Image sensor and image sensor integrated type active matrix type display device |
| US7046282B1 (en) | 1997-09-20 | 2006-05-16 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Image sensor and image sensor integrated type active matrix type display device |
| US7286173B2 (en) | 1997-09-20 | 2007-10-23 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Image sensor and image sensor integrated type active matrix type display device |
| US6243155B1 (en) * | 1997-10-20 | 2001-06-05 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electronic display device having an active matrix display panel |
| US6462806B2 (en) * | 1997-10-20 | 2002-10-08 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electronic device having an active matrix display panel |
| US7859621B2 (en) | 1997-10-20 | 2010-12-28 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Integral-type liquid crystal panel with image sensor function |
| US6864950B2 (en) | 1997-10-20 | 2005-03-08 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electronic device with active matrix type display panel and image sensor function |
| US7042548B2 (en) | 1997-10-20 | 2006-05-09 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Image sensor having thin film transistor and photoelectric conversion element |
| US7265811B2 (en) | 1997-10-20 | 2007-09-04 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Integral-type liquid crystal panel with image sensor function |
| US7525615B2 (en) | 1997-10-20 | 2009-04-28 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Integral-type liquid crystal panel with image sensor function and pixel electrode overlapping photoelectric conversion element |
| US7180092B2 (en) | 1998-05-15 | 2007-02-20 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device |
| EP1351310A3 (en) * | 2002-04-03 | 2003-12-17 | General Electric Company | Imaging array and methods for fabricating same |
| EP1351310A2 (en) * | 2002-04-03 | 2003-10-08 | General Electric Company | Imaging array and methods for fabricating same |
| CN102790064A (zh) * | 2012-07-26 | 2012-11-21 | 北京京东方光电科技有限公司 | 一种传感器及其制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3382300B2 (ja) | 2003-03-04 |
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