JPH0778954A - 画像化装置 - Google Patents
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- JPH0778954A JPH0778954A JP6158959A JP15895994A JPH0778954A JP H0778954 A JPH0778954 A JP H0778954A JP 6158959 A JP6158959 A JP 6158959A JP 15895994 A JP15895994 A JP 15895994A JP H0778954 A JPH0778954 A JP H0778954A
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- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 焦点距離がレンズの構造に完全には依存せ
ず、焦点距離の調整を許容する画像化装置を提供する。 【構成】 第一の基板は画像化素子の配列を収容する。
レンズ素子の配列は各レンズ素子からなり、画像化素子
と少なくとも一つのレンズ素子との間の光路上を伝搬す
る光を集める少なくとも一つの画像化素子に関連する。
電気的に変更できる屈折率を有する電気光学物質が第二
の基板と画像化素子の一つとレンズ素子配列との間で規
定される空間内に設けられる。電極はレンズ素子の有効
焦点距離を合わせるために電気光学物質を横切る電気的
ポテンシャルを印加するために設けられる。レンズ素子
の焦点距離は斯くして電気光学物質を横切って印加され
るポテンシャルを印加又は変化させることにより調整で
き、それにより画像化装置の焦点はレンズ素子の性質及
び構造に完全に依存するわけではない。
ず、焦点距離の調整を許容する画像化装置を提供する。 【構成】 第一の基板は画像化素子の配列を収容する。
レンズ素子の配列は各レンズ素子からなり、画像化素子
と少なくとも一つのレンズ素子との間の光路上を伝搬す
る光を集める少なくとも一つの画像化素子に関連する。
電気的に変更できる屈折率を有する電気光学物質が第二
の基板と画像化素子の一つとレンズ素子配列との間で規
定される空間内に設けられる。電極はレンズ素子の有効
焦点距離を合わせるために電気光学物質を横切る電気的
ポテンシャルを印加するために設けられる。レンズ素子
の焦点距離は斯くして電気光学物質を横切って印加され
るポテンシャルを印加又は変化させることにより調整で
き、それにより画像化装置の焦点はレンズ素子の性質及
び構造に完全に依存するわけではない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は画像化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ヨーロッパ特許公開公報ＥＰ−Ａ−１５
４９６２号に、光電性素子配列を担持する第一の基板を
有する画像センサーの形の画像化装置が記述されてい
る。ヨーロッパ特許公開公報ＥＰ−Ａ−１５４９６２号
に記述されている画像センサーでは、各光電性素子は関
連した光電性素子上のレンズ素子に入射する光を合焦す
るそれぞれのレンズ素子と協働する。ヨーロッパ特許公
開公報ＥＰ−Ａ−１５４９６２号に記述されるように、
光電性素子は絶縁基板上のある表面上に薄膜技術により
形成され、レンズ素子は例えば基板の局所的に変更する
屈折率により同じ基板の他の表面上に形成される。この
ような場合、画像センサーの焦点距離はもちろんレンズ
の構造により決定され、実際レンズを形成するのに用い
られた技術により制限される。
４９６２号に、光電性素子配列を担持する第一の基板を
有する画像センサーの形の画像化装置が記述されてい
る。ヨーロッパ特許公開公報ＥＰ−Ａ−１５４９６２号
に記述されている画像センサーでは、各光電性素子は関
連した光電性素子上のレンズ素子に入射する光を合焦す
るそれぞれのレンズ素子と協働する。ヨーロッパ特許公
開公報ＥＰ−Ａ−１５４９６２号に記述されるように、
光電性素子は絶縁基板上のある表面上に薄膜技術により
形成され、レンズ素子は例えば基板の局所的に変更する
屈折率により同じ基板の他の表面上に形成される。この
ような場合、画像センサーの焦点距離はもちろんレンズ
の構造により決定され、実際レンズを形成するのに用い
られた技術により制限される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、焦点
距離がレンズの構造に完全には依存せず、焦点距離の調
整を許容する画像化装置を提供することである。
距離がレンズの構造に完全には依存せず、焦点距離の調
整を許容する画像化装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、画像化
素子の配列を担持する第一の基板と、画像化素子間の光
路上を伝搬する光を集める少なくとも一つの画像化素子
と協働する各レンズ素子を有するレンズ素子配列と、少
なくとも一つのレンズ素子とからなる画像化装置であっ
て、電気的に変更できる屈折率を有する電気光学物質が
第二の基板と画像化素子の一つとレンズ素子配列との間
で画成される空間内に設けられ、レンズ素子の有効焦点
距離を調整するために電気光学物質を横切る電気的ポテ
ンシャルを印加するための手段が設けられることを特徴
とする画像化装置が提供される。
素子の配列を担持する第一の基板と、画像化素子間の光
路上を伝搬する光を集める少なくとも一つの画像化素子
と協働する各レンズ素子を有するレンズ素子配列と、少
なくとも一つのレンズ素子とからなる画像化装置であっ
て、電気的に変更できる屈折率を有する電気光学物質が
第二の基板と画像化素子の一つとレンズ素子配列との間
で画成される空間内に設けられ、レンズ素子の有効焦点
距離を調整するために電気光学物質を横切る電気的ポテ
ンシャルを印加するための手段が設けられることを特徴
とする画像化装置が提供される。
【０００５】故に、本発明による画像化装置では、レン
ズの焦点距離は電気光学物質に印加されたポテンシャル
を印加又は変化することにより調整でき、それにより、
焦点距離はレンズ素子の性質及び構造に完全には依存し
ない。一例として、レンズ素子配列は第二の基板により
担持され、電気光学物質は画像化素子配列と第二の基板
間に設けられる。
ズの焦点距離は電気光学物質に印加されたポテンシャル
を印加又は変化することにより調整でき、それにより、
焦点距離はレンズ素子の性質及び構造に完全には依存し
ない。一例として、レンズ素子配列は第二の基板により
担持され、電気光学物質は画像化素子配列と第二の基板
間に設けられる。
【０００６】他の例として、電気光学物質のための空間
はレンズ素子配列と第二の基板間に設けられる。電気光
学物質を横切る電気的ポテンシャルを印加するための手
段は電気光学物質に近接した第二の基板により担持され
た光ー透過性電極からなる。電気光学物質に横切る電気
的ポテンシャルを印加する手段は画像化素子配列の一つ
及びレンズ素子配列と協働する更なる光透過性電極から
なる。他の可能なものは、電気光学物質に電気的ポテン
シャルを印加するための手段は画像化素子配列の一つの
各素子及びレンズ素子配列と協働する更なる光ー透過性
電極からなり、該更なる各電極が該更なる電極と第二の
基板により担持された光ー透過性電極間の電気的ポテン
シャルの印加を制御するそれぞれのスイッチング素子と
協働する。これにより各レンズの焦点を別々に制御で
き、又は液晶を一以上の選択された光電性素子をマスク
するためのシャッター素子として用いうる。
はレンズ素子配列と第二の基板間に設けられる。電気光
学物質を横切る電気的ポテンシャルを印加するための手
段は電気光学物質に近接した第二の基板により担持され
た光ー透過性電極からなる。電気光学物質に横切る電気
的ポテンシャルを印加する手段は画像化素子配列の一つ
及びレンズ素子配列と協働する更なる光透過性電極から
なる。他の可能なものは、電気光学物質に電気的ポテン
シャルを印加するための手段は画像化素子配列の一つの
各素子及びレンズ素子配列と協働する更なる光ー透過性
電極からなり、該更なる各電極が該更なる電極と第二の
基板により担持された光ー透過性電極間の電気的ポテン
シャルの印加を制御するそれぞれのスイッチング素子と
協働する。これにより各レンズの焦点を別々に制御で
き、又は液晶を一以上の選択された光電性素子をマスク
するためのシャッター素子として用いうる。
【０００７】通常、光電性材料は液晶、典型的にはねじ
れネマチック液晶からなるが、どのような適切な電気光
学物質でも用いうる。好ましくは、各レンズは単一の光
電性素子と協働する。各光電性素子はｎ−ｉ−ｐダイオ
ードのような光電性ダイオードからなるが、光電性抵抗
又は光電性トランジスタのような他の光電性素子も用い
うる。
れネマチック液晶からなるが、どのような適切な電気光
学物質でも用いうる。好ましくは、各レンズは単一の光
電性素子と協働する。各光電性素子はｎ−ｉ−ｐダイオ
ードのような光電性ダイオードからなるが、光電性抵抗
又は光電性トランジスタのような他の光電性素子も用い
うる。
【０００８】各光電性素子は光電性素子の動作を制御す
るためにそれぞれのスイッチング素子と協働する。好ま
しくは、光電性素子配列は薄膜光電性素子の二次元配列
からなり、典型的には、それぞれのスイッチング素子と
協働する各光電性素子を有するアクティブマトリックス
アドレス配列からなる。
るためにそれぞれのスイッチング素子と協働する。好ま
しくは、光電性素子配列は薄膜光電性素子の二次元配列
からなり、典型的には、それぞれのスイッチング素子と
協働する各光電性素子を有するアクティブマトリックス
アドレス配列からなる。
【０００９】光電性素子の配列は第二の基板に対向する
第一の基板の表面上に設けられる。ここで用いられる光
という言葉は人間の眼に可視及び近赤外の電磁気的放射
を含むものである。
第一の基板の表面上に設けられる。ここで用いられる光
という言葉は人間の眼に可視及び近赤外の電磁気的放射
を含むものである。
【００１０】
【実施例】以下に本発明の実施例を図を参照しながら説
明する。図はスケールどうりではなく、図の理解しやす
さの為に種々の尺度は、特に層の厚さは比較的に強調さ
れている。図を参照するに、特に非常に概略的な図１
で、画像化素子４の配列３を担持する第一の基板２と、
画像化素子４と少なくとも一つのレンズ素子６間の光路
上を伝搬する光Ｌを集める少なくとも一つの画像化素子
４と協働する各レンズ素子６を有するレンズ素子６の配
列５からなる。本発明によれば、電気的に変更しうる屈
折率を有する電気光学物質８は第二の基板７と画像化素
子の一つとレンズ素子配列３及び５との間で画成される
空間内に設けられ、手段８ａ、８ｂはレンズ素子６の有
効焦点距離を調整するために電気光学物質８に亘って電
気的ポテンシャルを印加するために設けられる。故にレ
ンズ素子６の焦点距離又は焦点は電気光学物質に印加さ
れたポテンシャルを印加又は変化することにより調整で
き、それにより、画像化素子の焦点はレンズ素子６の性
質及び構造に完全には依存しない。
明する。図はスケールどうりではなく、図の理解しやす
さの為に種々の尺度は、特に層の厚さは比較的に強調さ
れている。図を参照するに、特に非常に概略的な図１
で、画像化素子４の配列３を担持する第一の基板２と、
画像化素子４と少なくとも一つのレンズ素子６間の光路
上を伝搬する光Ｌを集める少なくとも一つの画像化素子
４と協働する各レンズ素子６を有するレンズ素子６の配
列５からなる。本発明によれば、電気的に変更しうる屈
折率を有する電気光学物質８は第二の基板７と画像化素
子の一つとレンズ素子配列３及び５との間で画成される
空間内に設けられ、手段８ａ、８ｂはレンズ素子６の有
効焦点距離を調整するために電気光学物質８に亘って電
気的ポテンシャルを印加するために設けられる。故にレ
ンズ素子６の焦点距離又は焦点は電気光学物質に印加さ
れたポテンシャルを印加又は変化することにより調整で
き、それにより、画像化素子の焦点はレンズ素子６の性
質及び構造に完全には依存しない。
【００１１】図１に本発明による画像化装置１ａの第一
の例の単純化した部分断面図を示す。この例で、画像化
素子４は絶縁性の第一の基板２上に薄膜技術を用いて、
例えば光電性ｐ−ｉ−ｎダイオードのような光電性素子
として形成される。絶縁性の第一の基板２は一般にガラ
スで形成されるが、一連のプロセスに耐え、必要な支持
を供しうる適切などのような材料によっても形成しう
る；例えば適切なプラスチック材料が用いうる。
の例の単純化した部分断面図を示す。この例で、画像化
素子４は絶縁性の第一の基板２上に薄膜技術を用いて、
例えば光電性ｐ−ｉ−ｎダイオードのような光電性素子
として形成される。絶縁性の第一の基板２は一般にガラ
スで形成されるが、一連のプロセスに耐え、必要な支持
を供しうる適切などのような材料によっても形成しう
る；例えば適切なプラスチック材料が用いうる。
【００１２】画像化素子４は受動配列を構成しうるが、
この例では、画像化装置ば各画像化素子４が適切なスイ
ッチング素子を介して個々にアドレスされうる能動配列
からなる。また、本発明は配列と画像間の相対的な動き
を引き起こすことにより画像を感知するリニア配列に適
用できるが、本発明の場合には配列３が従来技術の光学
的カメラ又はディスプレーの画像形成と類似の方法で画
像を形成しうる二次元マトリックス配列３を構成するこ
とが好ましい。
この例では、画像化装置ば各画像化素子４が適切なスイ
ッチング素子を介して個々にアドレスされうる能動配列
からなる。また、本発明は配列と画像間の相対的な動き
を引き起こすことにより画像を感知するリニア配列に適
用できるが、本発明の場合には配列３が従来技術の光学
的カメラ又はディスプレーの画像形成と類似の方法で画
像を形成しうる二次元マトリックス配列３を構成するこ
とが好ましい。
【００１３】図１では単純化のために、配列３の光電性
素子４のみを示す。しかしながら、当業者によれば、配
列はまた行及び列のアドレッシング導体と、アクティブ
マトリックスの場合は光電性素子４と協働するスイッチ
ング素子とを含む。配列３は皮膜保護層２５により覆わ
れ、これはこの例ではポリアミド、酸化シリコン又は窒
化シリコン層であるが、画像化装置１ａの動作波長で充
分な透過性のある適切などのような絶縁性材料でも用い
うる。例えばインジウムースズ酸化物（ＩＴＯ）の光ー
透過性電極８ａは皮膜保護層２５上に設けられる。
素子４のみを示す。しかしながら、当業者によれば、配
列はまた行及び列のアドレッシング導体と、アクティブ
マトリックスの場合は光電性素子４と協働するスイッチ
ング素子とを含む。配列３は皮膜保護層２５により覆わ
れ、これはこの例ではポリアミド、酸化シリコン又は窒
化シリコン層であるが、画像化装置１ａの動作波長で充
分な透過性のある適切などのような絶縁性材料でも用い
うる。例えばインジウムースズ酸化物（ＩＴＯ）の光ー
透過性電極８ａは皮膜保護層２５上に設けられる。
【００１４】この例では、レンズ素子配列５は第二の基
板７上に設けられるが、該配列は再び、以下に図４を参
照してより詳細に説明する知られた技術の適切などの様
なものを用いたどの様な適切なガラス又はプラスチック
材料基板でもありうる。第二の光ー透過性電極８ｂは、
再び例えばインジウムースズ酸化物で形成されるが、配
列５のレンズ素子６の反対側の第二の基板７の表面７ａ
上に設けられる。
板７上に設けられるが、該配列は再び、以下に図４を参
照してより詳細に説明する知られた技術の適切などの様
なものを用いたどの様な適切なガラス又はプラスチック
材料基板でもありうる。第二の光ー透過性電極８ｂは、
再び例えばインジウムースズ酸化物で形成されるが、配
列５のレンズ素子６の反対側の第二の基板７の表面７ａ
上に設けられる。
【００１５】電気光学物質８はこの例では一般にねじれ
ネマチック液晶である適切な液晶物質であり、液晶ディ
スプレーの製造に通常用いられるのと類似な方法で配列
３と第二の基板間に挟まれる。液晶ディスプレーの当業
者によれば、示されていない適切な向きの層、及び必要
ならフィルター層が第一及び第二の電極８ａ及び８ｂの
一方又は両方に設けられうる。
ネマチック液晶である適切な液晶物質であり、液晶ディ
スプレーの製造に通常用いられるのと類似な方法で配列
３と第二の基板間に挟まれる。液晶ディスプレーの当業
者によれば、示されていない適切な向きの層、及び必要
ならフィルター層が第一及び第二の電極８ａ及び８ｂの
一方又は両方に設けられうる。
【００１６】光電性素子４と関連したレンズ素子２の各
々は画像化装置１ａの画素３ａを画成する。図１に示す
ように、画像化装置１ａの動作で、レンズ素子６は関連
した光電性素子５上に光を集める。例えば画像の焦点の
調整又は鮮明化のためにレンズ素子６と関連した光電性
素子４間の光学的経路長の変更が必要な場合、電気的ポ
テンシャルは第一及び第二の光ー透過性電極８ａ及び８
ｂに亘って印加され、それは電気光学物質８の屈折率
を、電気光学物質８を通過する有効光学的経路長を変
え、レンズ素子６の焦点を光電性素子４に向かうように
又はから離れるように動かすために変更する。レンズ素
子６の有効焦点の調整しうる度合いは電気光学物質の屈
折率が印加されたポテンシャル及び特定の必要に適合す
るように調整しうる電気光学物質８の厚さにより影響さ
れる度合いに依存するのは勿論である。
々は画像化装置１ａの画素３ａを画成する。図１に示す
ように、画像化装置１ａの動作で、レンズ素子６は関連
した光電性素子５上に光を集める。例えば画像の焦点の
調整又は鮮明化のためにレンズ素子６と関連した光電性
素子４間の光学的経路長の変更が必要な場合、電気的ポ
テンシャルは第一及び第二の光ー透過性電極８ａ及び８
ｂに亘って印加され、それは電気光学物質８の屈折率
を、電気光学物質８を通過する有効光学的経路長を変
え、レンズ素子６の焦点を光電性素子４に向かうように
又はから離れるように動かすために変更する。レンズ素
子６の有効焦点の調整しうる度合いは電気光学物質の屈
折率が印加されたポテンシャル及び特定の必要に適合す
るように調整しうる電気光学物質８の厚さにより影響さ
れる度合いに依存するのは勿論である。
【００１７】図２は図１に類似の本発明による画像化装
置１ｂの他の例の単純化した断面図である。画像化装置
１ｂは図１に示されたそれとは異なり、配列５のレンズ
素子６は配列３上に皮膜保護層２５の上に直接、又は図
示するように皮膜保護層２５上に設けられた分離基板７
０（これも再びガラス又はプラスチック基板）上のどち
らかに設けられる。この例では、第一の光ー透過性電極
８ａは配列５のレンズ素子６の表面上に設けられる。第
二の光ー透過性電極８ｂは第二の基板７の表面７ａ上に
設けられる。この場合、電気光学物質８は第二の基板７
と、レンズ素子６を担持し、再び液晶ディスプレーの製
造に用いられるのと類似の技術を用いた更なる基板７０
との間に挟まれる。電気光学物質の粘性に依存して、レ
ンズ素子配列６を担持する更なる基板７０の周辺は適切
なＵＶ（紫外線）硬化性接着剤を用いて、セル構造を真
空下で電気光学物質８に浸すことにより電気光学物質８
により満たされる基板７と７０との間の空間を介したギ
ャップを空けて第二の基板７の周辺と接着される。一旦
セル構造が電気光学物質により満たされると、ギャップ
は密閉される。電気光学物質の性質によりその様な技術
が不適切な場合は、電気光学物質は従来技術をもちいる
ことにより基板７及び７０の一つ及び基板７及び７０に
適用され、それからまとめられ、基板７及び７０の周辺
に位置する類似のＵＶ硬化性接着剤により密閉される。
置１ｂの他の例の単純化した断面図である。画像化装置
１ｂは図１に示されたそれとは異なり、配列５のレンズ
素子６は配列３上に皮膜保護層２５の上に直接、又は図
示するように皮膜保護層２５上に設けられた分離基板７
０（これも再びガラス又はプラスチック基板）上のどち
らかに設けられる。この例では、第一の光ー透過性電極
８ａは配列５のレンズ素子６の表面上に設けられる。第
二の光ー透過性電極８ｂは第二の基板７の表面７ａ上に
設けられる。この場合、電気光学物質８は第二の基板７
と、レンズ素子６を担持し、再び液晶ディスプレーの製
造に用いられるのと類似の技術を用いた更なる基板７０
との間に挟まれる。電気光学物質の粘性に依存して、レ
ンズ素子配列６を担持する更なる基板７０の周辺は適切
なＵＶ（紫外線）硬化性接着剤を用いて、セル構造を真
空下で電気光学物質８に浸すことにより電気光学物質８
により満たされる基板７と７０との間の空間を介したギ
ャップを空けて第二の基板７の周辺と接着される。一旦
セル構造が電気光学物質により満たされると、ギャップ
は密閉される。電気光学物質の性質によりその様な技術
が不適切な場合は、電気光学物質は従来技術をもちいる
ことにより基板７及び７０の一つ及び基板７及び７０に
適用され、それからまとめられ、基板７及び７０の周辺
に位置する類似のＵＶ硬化性接着剤により密閉される。
【００１８】再び電極８ａ及び８ｂに電気的ポテンシャ
ルを印加することにより、電気光学物質８の屈折率を調
整することができ、それ故レンズ素子６の焦点距離は以
下の式により調整されうる： ｆｍ ＝ ｆａ．ｎm （ｎ1 ）／（ｎ1 −ｎm ） ここでｆｍは電気光学物質８内のレンズ素子６の焦点距
離であり、ｆａは空気中でのレンズ素子６の焦点距離で
あり、ｎ1 はレンズ素子６の屈折率であり、ｎm はレン
ズ素子６上へ入射するまでに伝搬する光Ｌが通る媒体の
屈折率である。
ルを印加することにより、電気光学物質８の屈折率を調
整することができ、それ故レンズ素子６の焦点距離は以
下の式により調整されうる： ｆｍ ＝ ｆａ．ｎm （ｎ1 ）／（ｎ1 −ｎm ） ここでｆｍは電気光学物質８内のレンズ素子６の焦点距
離であり、ｆａは空気中でのレンズ素子６の焦点距離で
あり、ｎ1 はレンズ素子６の屈折率であり、ｎm はレン
ズ素子６上へ入射するまでに伝搬する光Ｌが通る媒体の
屈折率である。
【００１９】図３に画像化装置１ａ又は１ｂ内で用いら
れる光電性素子配列３にアドレスされた適切な能動的マ
トリックスの一例の回路配置図を示す。この例で、光電
性素子４は光電性ダイオード（フォトダイオード）であ
り、配置３は典型的には２００μｍ（マイクロメータ
ー）以下のピッチと、約４００ｘ４００ｍｍまでの全体
の大きさを有するフォトダイオード４の二次元配列から
なる。利便性のため、全体の配列の一部分のみを図３に
示す。
れる光電性素子配列３にアドレスされた適切な能動的マ
トリックスの一例の回路配置図を示す。この例で、光電
性素子４は光電性ダイオード（フォトダイオード）であ
り、配置３は典型的には２００μｍ（マイクロメータ
ー）以下のピッチと、約４００ｘ４００ｍｍまでの全体
の大きさを有するフォトダイオード４の二次元配列から
なる。利便性のため、全体の配列の一部分のみを図３に
示す。
【００２０】各フォトダイオード４はこの場合ダイオー
ド４の渦流又は自己容量を表すが、検出器のダイナミッ
クレンジを改善する付加的なコンデンサーもまた含むコ
ンデンサー４ａと平行に示される。フォトダイオード４
はマトリックス配列内に配置され、各々はこの例ではト
ランジスタ１０であるそれぞれのスイッチング素子と協
働する。
ド４の渦流又は自己容量を表すが、検出器のダイナミッ
クレンジを改善する付加的なコンデンサーもまた含むコ
ンデンサー４ａと平行に示される。フォトダイオード４
はマトリックス配列内に配置され、各々はこの例ではト
ランジスタ１０であるそれぞれのスイッチング素子と協
働する。
【００２１】トランジスタ１０は１ーｍ行及び１ーｎ列
（３行及び３列のみ示した）のマトリックス内に配置さ
れ、所定の行内の各トランジスタのゲートは行ドライバ
ー又はデコーダー／アドレッシング回路１２の所定の行
導体１１に接続され、所定の列内の各トランジスタ１０
のソースは適切な従来型の読み出し増幅器を含む列検出
器／アドレッシング回路１４の所定の列導体１３に接続
される。破線１５は光検出器配列の電磁気放射検出領域
の延長を示す。
（３行及び３列のみ示した）のマトリックス内に配置さ
れ、所定の行内の各トランジスタのゲートは行ドライバ
ー又はデコーダー／アドレッシング回路１２の所定の行
導体１１に接続され、所定の列内の各トランジスタ１０
のソースは適切な従来型の読み出し増幅器を含む列検出
器／アドレッシング回路１４の所定の列導体１３に接続
される。破線１５は光検出器配列の電磁気放射検出領域
の延長を示す。
【００２２】各光電性ダイオード４（ダイオードのカソ
ードにより表されている）の第一の電極４１は共通線１
６に接続され、一方で各光電性ダイオード（ダイオード
のアノードにより表されている）の第二の電極４２は関
連したスイッチング素子１０の主電極に、この例では関
連したトランジスタ１０のドレイン電極１０ｄに接続さ
れる。
ードにより表されている）の第一の電極４１は共通線１
６に接続され、一方で各光電性ダイオード（ダイオード
のアノードにより表されている）の第二の電極４２は関
連したスイッチング素子１０の主電極に、この例では関
連したトランジスタ１０のドレイン電極１０ｄに接続さ
れる。
【００２３】光電性配列３の他の形は本発明による画像
化装置内で用いられることが評価されるのは勿論であ
る。例えば、ヨーロッパ特許公開公報ＥＰ−Ａ２３３１
０４，ＥＰ−Ａ２３７３６５，アメリカ特許明細書ＵＳ
−Ａ４３９５７３６，ＵＳ−Ａ４６０９８２４，ＵＳ−
Ａ４９４５２４２，ＵＳ−Ａ４９５２７８８のいずれに
記載されている薄膜光電性配列回路配置のいずれも用い
うる。特に、適切なアドレッシングで各ダイオードはま
たスイッチング素子として動作し、それにより付加的な
スイッチング素子は必要とされない；例えばヨーロッパ
特許公開公報ＥＰ−Ａ２３３１０４を参照。
化装置内で用いられることが評価されるのは勿論であ
る。例えば、ヨーロッパ特許公開公報ＥＰ−Ａ２３３１
０４，ＥＰ−Ａ２３７３６５，アメリカ特許明細書ＵＳ
−Ａ４３９５７３６，ＵＳ−Ａ４６０９８２４，ＵＳ−
Ａ４９４５２４２，ＵＳ−Ａ４９５２７８８のいずれに
記載されている薄膜光電性配列回路配置のいずれも用い
うる。特に、適切なアドレッシングで各ダイオードはま
たスイッチング素子として動作し、それにより付加的な
スイッチング素子は必要とされない；例えばヨーロッパ
特許公開公報ＥＰ−Ａ２３３１０４を参照。
【００２４】図４に、図３に示された配置を有する光電
性配列３を組み込んだ本発明による画像化装置１ｃの一
画像化素子３ａの一例の部分を図１又は図２に比べてよ
り以上に詳細に示す。図４に示された例で、第一の基板
２は一般にガラス層の絶縁性の基板であり、該層は、行
導体１１をより高い金属被覆に接続しうるためのトラン
ジスタ１０、ゲート線又は行導体１１及び必要な接続領
域１１ａの制御又はゲート電極１０ａを設けた第一の金
属被覆平面を画成するために堆積及びパターン化され
る。第一の金属被覆はトランジスタゲート絶縁を形成す
るために絶縁層１６により覆われ、その部分のアモルフ
ァスシリコン層１７はトランジスタ導体チャンネル領域
１０ｂを形成する。
性配列３を組み込んだ本発明による画像化装置１ｃの一
画像化素子３ａの一例の部分を図１又は図２に比べてよ
り以上に詳細に示す。図４に示された例で、第一の基板
２は一般にガラス層の絶縁性の基板であり、該層は、行
導体１１をより高い金属被覆に接続しうるためのトラン
ジスタ１０、ゲート線又は行導体１１及び必要な接続領
域１１ａの制御又はゲート電極１０ａを設けた第一の金
属被覆平面を画成するために堆積及びパターン化され
る。第一の金属被覆はトランジスタゲート絶縁を形成す
るために絶縁層１６により覆われ、その部分のアモルフ
ァスシリコン層１７はトランジスタ導体チャンネル領域
１０ｂを形成する。
【００２５】保護絶縁層は、一般に窒化シリコン層であ
り、上に重なる絶縁物の厚さを増加するために列導体１
１上に領域１８ａ及び接続領域１１ａを設け、それによ
り渦流の容量を減少させ、第一の金属被覆平面とそれに
続いて上に重なる金属被覆とエッチングの停止として作
用するためのエッチングトランジスタ１０の中央部分上
の更なる領域１８ｂとの間の電気的ショートの可能性を
減少させる。ドープされた、一般にｎ導電性型の半導体
層１９は第二の金属被覆平面又は層２０を伴って堆積さ
れる。
り、上に重なる絶縁物の厚さを増加するために列導体１
１上に領域１８ａ及び接続領域１１ａを設け、それによ
り渦流の容量を減少させ、第一の金属被覆平面とそれに
続いて上に重なる金属被覆とエッチングの停止として作
用するためのエッチングトランジスタ１０の中央部分上
の更なる領域１８ｂとの間の電気的ショートの可能性を
減少させる。ドープされた、一般にｎ導電性型の半導体
層１９は第二の金属被覆平面又は層２０を伴って堆積さ
れる。
【００２６】ドープされた半導体層１９は真性半導体層
１７と同じ材料、例えばアモルファス又は多結晶シリコ
ンで形成される。第二の金属被覆層２０はクロム層であ
る。それから更なる半導体層が堆積される。一般にこれ
らは、例えばインジウムースズ酸化物（ＩＴＯ）層及び
次のプロセス中にＩＴＯ層を保護する作用を有する更な
るクロム層などの透過性導電性層を伴ったｎ導電性型
層、真性型層及びｐ導電性型層からなる。これらの層は
第三の単一マスクを用いて順次パターン化されるが、各
光電性素子４が共に光電性素子４の第二の電極４２を形
成する各光電性素子４が透過性ＩＴＯ及びクロム電極部
分４２ｂ及び４２ａを有する透過性ＩＴＯ電極部分４２
ｂ及びクロム電極部分４２ａを伴った第二の金属被覆層
２０の上端にｎ−ｉ−ｐ能動デバイス領域４ｂダイオー
ド構造（図の斜線しない部分）からなるように、光電性
素子４を画成する異なるエッチングプロセスを用いる。
１７と同じ材料、例えばアモルファス又は多結晶シリコ
ンで形成される。第二の金属被覆層２０はクロム層であ
る。それから更なる半導体層が堆積される。一般にこれ
らは、例えばインジウムースズ酸化物（ＩＴＯ）層及び
次のプロセス中にＩＴＯ層を保護する作用を有する更な
るクロム層などの透過性導電性層を伴ったｎ導電性型
層、真性型層及びｐ導電性型層からなる。これらの層は
第三の単一マスクを用いて順次パターン化されるが、各
光電性素子４が共に光電性素子４の第二の電極４２を形
成する各光電性素子４が透過性ＩＴＯ及びクロム電極部
分４２ｂ及び４２ａを有する透過性ＩＴＯ電極部分４２
ｂ及びクロム電極部分４２ａを伴った第二の金属被覆層
２０の上端にｎ−ｉ−ｐ能動デバイス領域４ｂダイオー
ド構造（図の斜線しない部分）からなるように、光電性
素子４を画成する異なるエッチングプロセスを用いる。
【００２７】それから第四のマスクが設けられ、第二の
金属被覆平面２０、ドープされた半導体層１９及び真性
半導体層１７が、各光電性素子４の第一の電極４１と同
様に各薄膜トランジスタ１０に対してソース及びドレイ
ン電極１０ｃ及び１０ｄ、ソース及びドレインｎ導電性
型接触領域１９ａ及び真性導電チャンネル領域１０びを
画成する適切なフォトリソグラフィック及びエッチング
技術を用いて順次パターン化される。ソース及びドレイ
ン接触領域１９ａは、層１９が省略される場合必ずしも
設けられる必要はない。それから最後の金属被覆層が行
導体１１に接触できるようにするためゲート絶縁層１６
が配列の周辺に近接する接続領域１１ａの１１ａ部分か
ら除去されうるように第五のマスク（図示せず）が用い
られる。
金属被覆平面２０、ドープされた半導体層１９及び真性
半導体層１７が、各光電性素子４の第一の電極４１と同
様に各薄膜トランジスタ１０に対してソース及びドレイ
ン電極１０ｃ及び１０ｄ、ソース及びドレインｎ導電性
型接触領域１９ａ及び真性導電チャンネル領域１０びを
画成する適切なフォトリソグラフィック及びエッチング
技術を用いて順次パターン化される。ソース及びドレイ
ン接触領域１９ａは、層１９が省略される場合必ずしも
設けられる必要はない。それから最後の金属被覆層が行
導体１１に接触できるようにするためゲート絶縁層１６
が配列の周辺に近接する接続領域１１ａの１１ａ部分か
ら除去されうるように第五のマスク（図示せず）が用い
られる。
【００２８】それから窒化シリコン又はポリイミドのよ
うな適切などのような絶縁材料から形成される絶縁層２
２が堆積され、イネーブリングのために接触窓を画成
し、光電性素子４上に開口Ｄを画成する従来技術を用い
てパターン化される。それから最後の金属被覆平面が、
一般にアルミニウムであるが、堆積され、ソース電極１
０ｃのそれぞれの列を接触する列導体１３と、それぞれ
のドレイン電極１０ｄと、この場合配列の端で接続領域
１１を接触する上部ダイオード電極４２及び金属被覆２
４ａとの間の電気的相互接続２４とを画成するためにパ
ターン化される。最後の金属被覆平面のパターン化中
に、クロム電極部分４２ａの部分は光が光電性素子４上
に入射しうるように光電性素子４の第二の電極４２上に
開口を残すため除去される。
うな適切などのような絶縁材料から形成される絶縁層２
２が堆積され、イネーブリングのために接触窓を画成
し、光電性素子４上に開口Ｄを画成する従来技術を用い
てパターン化される。それから最後の金属被覆平面が、
一般にアルミニウムであるが、堆積され、ソース電極１
０ｃのそれぞれの列を接触する列導体１３と、それぞれ
のドレイン電極１０ｄと、この場合配列の端で接続領域
１１を接触する上部ダイオード電極４２及び金属被覆２
４ａとの間の電気的相互接続２４とを画成するためにパ
ターン化される。最後の金属被覆平面のパターン化中
に、クロム電極部分４２ａの部分は光が光電性素子４上
に入射しうるように光電性素子４の第二の電極４２上に
開口を残すため除去される。
【００２９】それからフォトダイオード４により検出さ
れる光を透過させうる保護絶縁層２５は構造上に設けら
れる。上記のように、保護層２５は例えばポリイミド、
二酸化シリコン又は窒化シリコンのような適切などんな
電気的絶縁材料によっても設けられる。ポリイミド又は
類似の流動可能で設定可能な層が保護層を形成するため
に用いられ、それは表面を平滑化するという付加的な利
点を提供する。これは可能な歪みを減少させる助けにな
る。
れる光を透過させうる保護絶縁層２５は構造上に設けら
れる。上記のように、保護層２５は例えばポリイミド、
二酸化シリコン又は窒化シリコンのような適切などんな
電気的絶縁材料によっても設けられる。ポリイミド又は
類似の流動可能で設定可能な層が保護層を形成するため
に用いられ、それは表面を平滑化するという付加的な利
点を提供する。これは可能な歪みを減少させる助けにな
る。
【００３０】この例では、電気光学物質８は光電性配列
３と別の第二の基板７上に担持された配列５のレンズ素
子６との間に設けられる。上記のように、光電性材料は
一般にねじれネマチック液晶からなるが、電気的に制御
可能な複屈折性を有する他のどの様な適切な電気光学物
質でも用いうる。図１及び２を参照して上述したよう
に、例えば配列３上でより鮮明に合焦するために特定の
画像を光電性配列により検出されうるために、単に全て
の画素３ａの焦点距離を同時に調整しうることが必要と
され、それで電気光学物質８は、電気的ポテンシャルが
液晶物質８を横切って印加されうるように図１に示した
ように液晶ディスプレーに用いられるのと同様の方法で
第一及び第二の基板２及び７間の反対側の表面上に設け
られるそれぞれの透過性電極、一般にインジウムースズ
酸化物を有する第一及び第二の基板２及び７間に単に挟
まれるだけである。
３と別の第二の基板７上に担持された配列５のレンズ素
子６との間に設けられる。上記のように、光電性材料は
一般にねじれネマチック液晶からなるが、電気的に制御
可能な複屈折性を有する他のどの様な適切な電気光学物
質でも用いうる。図１及び２を参照して上述したよう
に、例えば配列３上でより鮮明に合焦するために特定の
画像を光電性配列により検出されうるために、単に全て
の画素３ａの焦点距離を同時に調整しうることが必要と
され、それで電気光学物質８は、電気的ポテンシャルが
液晶物質８を横切って印加されうるように図１に示した
ように液晶ディスプレーに用いられるのと同様の方法で
第一及び第二の基板２及び７間の反対側の表面上に設け
られるそれぞれの透過性電極、一般にインジウムースズ
酸化物を有する第一及び第二の基板２及び７間に単に挟
まれるだけである。
【００３１】しかしながら、例えば画像のある領域の焦
点をぼかしたり拡大することにより特殊な効果を生ずる
ための、また各個別の画素３ａの焦点を調整しうるよう
にレンズの製造に用いられるプロセスのために個別のレ
ンズ間の差を補正するための理由がある。これはアドレ
スされた液晶ディスプレーの能動的マトリックス内で用
いられる記憶（ｒｅｍｉｎｉｓｃｅｎｔ）構造内に液晶
物質を設けることにより達成される。
点をぼかしたり拡大することにより特殊な効果を生ずる
ための、また各個別の画素３ａの焦点を調整しうるよう
にレンズの製造に用いられるプロセスのために個別のレ
ンズ間の差を補正するための理由がある。これはアドレ
スされた液晶ディスプレーの能動的マトリックス内で用
いられる記憶（ｒｅｍｉｎｉｓｃｅｎｔ）構造内に液晶
物質を設けることにより達成される。
【００３２】図４にその様な構造を示す。図４に示され
る例で、液晶物質８は、示された例ではトランジスタ１
０と類似の構造のトランジスタであるが、ＭＩＭｓ又は
ダイオードのような適切な任意の非線形素子であるスイ
ッチング素子３１のマトリックスを含む構造の上端に設
けられる。保護層２５は一連のプロセスに耐えうるの
で、スイッチング素子３１は保護層２５上に直接形成し
うる。その代わりに、スイッチング素子３１は保護層２
５に適切な接着剤により固定された別の基板４０上に図
示するように形成される。スイッチング素子３１はこの
場合光電性配列として示したものと類似の構造なので、
ここでは以下の点を除いて詳細には記述しない。各トラ
ンジスタ３１のＩＴＯダイオード電極３１ａは、各画素
がそれ自身の下部電極８’ａを有するようと協働したレ
ンズ素子４及び光電性素子４により形成された対応する
画素３ａと協働した保護層２５の領域上に延在する下部
電極８ａを形成するために延在される。下部電極８’ａ
及びトランジスタは絶縁層３３により覆われ、その上に
液晶ディスプレーで知られた方法でポリマー材料の配向
（orientetion)層３４が設けられる。
る例で、液晶物質８は、示された例ではトランジスタ１
０と類似の構造のトランジスタであるが、ＭＩＭｓ又は
ダイオードのような適切な任意の非線形素子であるスイ
ッチング素子３１のマトリックスを含む構造の上端に設
けられる。保護層２５は一連のプロセスに耐えうるの
で、スイッチング素子３１は保護層２５上に直接形成し
うる。その代わりに、スイッチング素子３１は保護層２
５に適切な接着剤により固定された別の基板４０上に図
示するように形成される。スイッチング素子３１はこの
場合光電性配列として示したものと類似の構造なので、
ここでは以下の点を除いて詳細には記述しない。各トラ
ンジスタ３１のＩＴＯダイオード電極３１ａは、各画素
がそれ自身の下部電極８’ａを有するようと協働したレ
ンズ素子４及び光電性素子４により形成された対応する
画素３ａと協働した保護層２５の領域上に延在する下部
電極８ａを形成するために延在される。下部電極８’ａ
及びトランジスタは絶縁層３３により覆われ、その上に
液晶ディスプレーで知られた方法でポリマー材料の配向
（orientetion)層３４が設けられる。
【００３３】上記代わりの場合に、単一の下部電極は全
体の光電性配列３を覆い、それで構造は単にトランジス
タ３１の省略により異なるのは勿論であるが、それによ
り下部電極８’ａ、絶縁層３３及び配向層３４が光電性
配列３全体を覆うように保護層２５（又は分離基板）上
に順次設けられる。適切な液晶物質、一般にねじれネマ
チック液晶物質である８は、配向層と一般にはＩＴＯで
ある共通の透過性電極８ｂを担持する上部基板との間に
挟まれるように配向層３４上に設けられる。共通電極８
ａは別の基板により担持されうるが、この場合はそれは
レンズ素子６も担持する基板により担持される。液晶物
質及び空間の密閉に対する空間を画成するための光電性
配列３から第二の基板の間隔の決定が液晶ディスプレー
技術の従来技術を用いて実施される。
体の光電性配列３を覆い、それで構造は単にトランジス
タ３１の省略により異なるのは勿論であるが、それによ
り下部電極８’ａ、絶縁層３３及び配向層３４が光電性
配列３全体を覆うように保護層２５（又は分離基板）上
に順次設けられる。適切な液晶物質、一般にねじれネマ
チック液晶物質である８は、配向層と一般にはＩＴＯで
ある共通の透過性電極８ｂを担持する上部基板との間に
挟まれるように配向層３４上に設けられる。共通電極８
ａは別の基板により担持されうるが、この場合はそれは
レンズ素子６も担持する基板により担持される。液晶物
質及び空間の密閉に対する空間を画成するための光電性
配列３から第二の基板の間隔の決定が液晶ディスプレー
技術の従来技術を用いて実施される。
【００３４】透過性共通電極８ｂは絶縁性の材料の光遮
蔽領域３６のマトリックスの形をとる光遮蔽を担持し、
該絶縁性の材料は入射光が有る場合それからスイッチン
グ素子３１を遮蔽する作用をし、また光電性素子４を関
連するレンズ素子により光電性素子４上に合焦されない
光からの迷光又は散乱光から遮蔽する。共通電極８ｂは
また知られた方法で配列された赤、緑、青のフィルター
材料の近接フィルター領域のマトリックスを画成するカ
ラーフィルター層３７を担持し、それにより３つの画像
要素の対応するグループからの出力はカラー画像を作る
ために組み合わされうる。更なる配向層３８は液晶物質
と光遮蔽領域３６との間に設けられる。
蔽領域３６のマトリックスの形をとる光遮蔽を担持し、
該絶縁性の材料は入射光が有る場合それからスイッチン
グ素子３１を遮蔽する作用をし、また光電性素子４を関
連するレンズ素子により光電性素子４上に合焦されない
光からの迷光又は散乱光から遮蔽する。共通電極８ｂは
また知られた方法で配列された赤、緑、青のフィルター
材料の近接フィルター領域のマトリックスを画成するカ
ラーフィルター層３７を担持し、それにより３つの画像
要素の対応するグループからの出力はカラー画像を作る
ために組み合わされうる。更なる配向層３８は液晶物質
と光遮蔽領域３６との間に設けられる。
【００３５】レンズ素子６を担持し、この例ではまた共
通電極３５も担持する第二の基板７は光電性素子により
検出された透過光を受容しうる任意の適切な絶縁性材料
により形成される。しかしながら、第二の基板７の実際
の性質はレンズ素子６が形成された方法に依存する。図
１から４を参照して上述した各例で、レンズ素子６は上
記ヨーロッパ特許公開公報ＥＰ−Ａ１５４９６２に記述
されるように変更しうる屈折率の領域を画成するために
基板７の適切な領域をドープすることにより、又は該特
許に記述されている方法で基板７上のフレネルレンズ素
子を画成することにより形成される。しかしながら本発
明による例で好ましくは、レンズ素子６は光電性レジス
トの層で第二の基板７をコーティングし、露光し、それ
からレンズの所望の各位置に円形マスク領域の配列を画
成するためにレジストを現像し、それから結果として生
じた構造をレジストが溶け、表面張力により引かれてレ
ンズの形になる温度の１４０°Ｃ（セッ氏の度数）に加
熱することにより製造される。その様な技術は他と共に
Ｍｉｋｅ Ｈｕｔｌｅｙ，Ｒｉｃｈａｒｄ Ｓｔｅｖｅ
ｎｓ， ＤａｎＤａｌｙ著の総説「Ｍｉｃｒｏｎｓ Ａ
ｒｒａｙｓ」、Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｗｏｒｌｄ １９９１
年７月２７ー３２頁に記載されている。レジストの元の
厚さはレンズ素子６の焦点距離を決定する。
通電極３５も担持する第二の基板７は光電性素子により
検出された透過光を受容しうる任意の適切な絶縁性材料
により形成される。しかしながら、第二の基板７の実際
の性質はレンズ素子６が形成された方法に依存する。図
１から４を参照して上述した各例で、レンズ素子６は上
記ヨーロッパ特許公開公報ＥＰ−Ａ１５４９６２に記述
されるように変更しうる屈折率の領域を画成するために
基板７の適切な領域をドープすることにより、又は該特
許に記述されている方法で基板７上のフレネルレンズ素
子を画成することにより形成される。しかしながら本発
明による例で好ましくは、レンズ素子６は光電性レジス
トの層で第二の基板７をコーティングし、露光し、それ
からレンズの所望の各位置に円形マスク領域の配列を画
成するためにレジストを現像し、それから結果として生
じた構造をレジストが溶け、表面張力により引かれてレ
ンズの形になる温度の１４０°Ｃ（セッ氏の度数）に加
熱することにより製造される。その様な技術は他と共に
Ｍｉｋｅ Ｈｕｔｌｅｙ，Ｒｉｃｈａｒｄ Ｓｔｅｖｅ
ｎｓ， ＤａｎＤａｌｙ著の総説「Ｍｉｃｒｏｎｓ Ａ
ｒｒａｙｓ」、Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｗｏｒｌｄ １９９１
年７月２７ー３２頁に記載されている。レジストの元の
厚さはレンズ素子６の焦点距離を決定する。
【００３６】光遮蔽領域３６が存在する所は、第一の基
板２が自動的にレンズ素子６を整列させるためのマスク
として光遮蔽領域３６が用いられるにもかかわらず、レ
ンズ素子を形成するレジストが露光しうる可能性があ
る。レンズ素子６の有効焦点距離を増加しうる本発明に
よる画像化装置では、レンズ素子６は再流動化した光電
性レジストにより形成されるという特有の利点を有す
る。何故ならばその様な方法で形成されたレンズ素子の
焦点距離はレンズ素子の直径の約２．５倍に束縛され、
それは最大焦点距離が光電性素子のピッチ（及び故にレ
ンズ素子の大きさ）に応じて減少することを意味するか
らである。この理由により、表面張力による表面エネル
ギーの減少は特性比（レジストの島のレジストの厚さに
対する幅／直径の比）が臨界値（０．０７５）より低い
場合に球形のキャップ（ｃａｐ）を形成するのに最早充
分ではない。しかしながら、本発明による画像化装置で
は、製造されたレンズ素子６の焦点距離は電気的ポテン
シャルを電極８ａ及び８ｂに印加することにより調整で
き、例えば単純なレンズ素子５により達成しうるのに比
べてより長い焦点距離が達成できる。
板２が自動的にレンズ素子６を整列させるためのマスク
として光遮蔽領域３６が用いられるにもかかわらず、レ
ンズ素子を形成するレジストが露光しうる可能性があ
る。レンズ素子６の有効焦点距離を増加しうる本発明に
よる画像化装置では、レンズ素子６は再流動化した光電
性レジストにより形成されるという特有の利点を有す
る。何故ならばその様な方法で形成されたレンズ素子の
焦点距離はレンズ素子の直径の約２．５倍に束縛され、
それは最大焦点距離が光電性素子のピッチ（及び故にレ
ンズ素子の大きさ）に応じて減少することを意味するか
らである。この理由により、表面張力による表面エネル
ギーの減少は特性比（レジストの島のレジストの厚さに
対する幅／直径の比）が臨界値（０．０７５）より低い
場合に球形のキャップ（ｃａｐ）を形成するのに最早充
分ではない。しかしながら、本発明による画像化装置で
は、製造されたレンズ素子６の焦点距離は電気的ポテン
シャルを電極８ａ及び８ｂに印加することにより調整で
き、例えば単純なレンズ素子５により達成しうるのに比
べてより長い焦点距離が達成できる。
【００３７】本発明による画像センサーの動作におい
て、レンズ素子６に入射する光は関連する光電性配列３
上にそれらにより合焦される。例えば画像を鮮明化する
ために画像センサーの焦点を調整するために、電気的ポ
テンシャルが電極８ａ（又は８ａ’）及び８ｂに印加さ
れ、一般にポッケルス効果の効力により液晶物質が複屈
折するようになり、それで交互にそれは光を屈折し、故
に斯くしてレンズ素子６及び光電性素子４間の光路長を
変更し、レンズの焦点を調節する液晶を通して光路長を
変更する必要がある。図４に示した例により、液晶物質
８は別の画素電極８ａ’のマトリックス配列によりそれ
ぞれのレンズ素子６と協働した各１つの別の制御できる
部分に概念的に分割され、それから個別に選択されたレ
ンズ素子６と協働した光電性素子４との間の光路は画像
の選択された部分で焦点を制御するように調整される。
て、レンズ素子６に入射する光は関連する光電性配列３
上にそれらにより合焦される。例えば画像を鮮明化する
ために画像センサーの焦点を調整するために、電気的ポ
テンシャルが電極８ａ（又は８ａ’）及び８ｂに印加さ
れ、一般にポッケルス効果の効力により液晶物質が複屈
折するようになり、それで交互にそれは光を屈折し、故
に斯くしてレンズ素子６及び光電性素子４間の光路長を
変更し、レンズの焦点を調節する液晶を通して光路長を
変更する必要がある。図４に示した例により、液晶物質
８は別の画素電極８ａ’のマトリックス配列によりそれ
ぞれのレンズ素子６と協働した各１つの別の制御できる
部分に概念的に分割され、それから個別に選択されたレ
ンズ素子６と協働した光電性素子４との間の光路は画像
の選択された部分で焦点を制御するように調整される。
【００３８】上記例で、レンズ素子６が光電性素子４か
ら向きがそれていても、第二の配列５はレンズ素子６が
光電性素子４に向くように反転しうる。また上記例で、
画像化素子は光電性素子であり、画像化素子の任意の適
切な形が用いられる。故に例えば、画像化素子は第一の
配列が例えば画像センサー配列というよりもむしろＬＣ
Ｄディスプレーのようなディスプレーを形成し、又は各
画像化素子が光電性及びディスプレー素子の両方からな
るようなディスプレー素子からなる。
ら向きがそれていても、第二の配列５はレンズ素子６が
光電性素子４に向くように反転しうる。また上記例で、
画像化素子は光電性素子であり、画像化素子の任意の適
切な形が用いられる。故に例えば、画像化素子は第一の
配列が例えば画像センサー配列というよりもむしろＬＣ
Ｄディスプレーのようなディスプレーを形成し、又は各
画像化素子が光電性及びディスプレー素子の両方からな
るようなディスプレー素子からなる。
【００３９】本発明による開示から、他の改良及び変形
は当業者にとって明白である。その様な改良及び変形は
従来技術により既に知られている及び代わりに用いられ
ている他の特徴を含み、又は加えるに既にここで述べら
れた特徴を含む。請求項は本願では特徴の特定の組み合
わせに対して記載されているが、本願の開示の範囲はま
たいかなる新たな特徴又は明示され又はされないか、ど
の請求項で現在請求されるのと同じ発明に関するか否
か、及び本発明でなされたのと同様な技術的問題の幾つ
か又は全てを緩和するか否かによらずここで開示された
特徴のいかなる新たな組み合わせをも含むことを理解す
べきである。これによって本出願人は新たな請求項を本
出願又はそれから得られる更なる出願の実施中の特徴及
び／又は特徴の組み合わせで記載しうる。
は当業者にとって明白である。その様な改良及び変形は
従来技術により既に知られている及び代わりに用いられ
ている他の特徴を含み、又は加えるに既にここで述べら
れた特徴を含む。請求項は本願では特徴の特定の組み合
わせに対して記載されているが、本願の開示の範囲はま
たいかなる新たな特徴又は明示され又はされないか、ど
の請求項で現在請求されるのと同じ発明に関するか否
か、及び本発明でなされたのと同様な技術的問題の幾つ
か又は全てを緩和するか否かによらずここで開示された
特徴のいかなる新たな組み合わせをも含むことを理解す
べきである。これによって本出願人は新たな請求項を本
出願又はそれから得られる更なる出願の実施中の特徴及
び／又は特徴の組み合わせで記載しうる。
【図１】本発明による画像化装置の第一の例の非常に概
略的に単純化した部分断面図を示す。
略的に単純化した部分断面図を示す。
【図２】本発明による画像化装置の第二の例の非常に概
略的に単純化した部分断面図を示す。
略的に単純化した部分断面図を示す。
【図３】本発明による画像化装置内で用いるのに適切な
光電性素子配列の一例の概略回路配置図を示す。
光電性素子配列の一例の概略回路配置図を示す。
【図４】本発明による画像化装置の他の実施例の一画素
（ピクセル）の主な部分の断面図を示す。
（ピクセル）の主な部分の断面図を示す。
１ａ 画像化装置 ２、７ 基板 ３、５ 配列 ３ａ 画素 ４ 画像化素子 ６ レンズ素子 ７ａ 表面 ８ 電気光学物質 ８ａ、８ｂ 電極 １０ トランジスタ １０ａ ゲート電極 １０ｂ トランジスタ導体チャンネル領域 １０ｃ、１０ｄ ドレイン電極 １１ 行導体 １１ａ 接続領域 １２ デコーダー／アドレッシング回路 １３ 列導体 １４ 列検出器／アドレッシング回路 １６ 共通線 １７ アモルファスシリコン層 １８ａ 領域 １９ 半導体層 １９ａ ソース及びドレインｎ半導体型接触領域 ２０ 金属被覆層 ２２ 絶縁層 ２４ 金属被覆 ２５ 皮膜保護層 ３１ トランジスタ ３１ａ ＩＴＯダイオード電極 ３３ 絶縁層 ３４ 配向層 ３６ 光遮蔽領域 ３７ カラーフィルター層 ４１、４２ 電極 ４２ａ クロム電極部分 ７０ 分離基板 Ｌ 光
Claims (10)
- 【請求項１】 画像化素子の配列を担持する第一の基板
と、画像化素子と少なくとも一つのレンズ素子との間の
光路上を伝搬する光を集める少なくとも一つの画像化素
子と協働する各レンズ素子を有するレンズ素子配列とか
らなる画像化装置であって、電気的に変更できる屈折率
を有する電気光学物質が第二の基板と画像化素子の一つ
とレンズ素子配列との間で画成される空間内に設けら
れ、レンズ素子の有効焦点距離を調整するために電気光
学物質を横切る電気的ポテンシャルを印加するための手
段が設けられていることを特徴とする画像化装置。 - 【請求項２】 レンズ素子配列は第二の基板により担持
され、電気光学物質は画像化素子配列と第二の基板間に
設けられる請求項１記載の画像化装置。 - 【請求項３】 電気光学物質用の空間はレンズ素子配列
と第二の基板間に設けられる請求項１記載の画像化装
置。 - 【請求項４】 電気光学物質に電気的ポテンシャルを印
加するための手段は電気光学物質に近接した第二の基板
により担持された光ー透過性電極からなる請求項１乃至
３のうちいずれか一項記載の画像化装置。 - 【請求項５】 電気光学物質に電気的ポテンシャルを印
加するための手段は画像化素子配列の一つ及びレンズ素
子配列と協働する更なる光ー透過性電極からなる請求項
４記載の画像化装置。 - 【請求項６】 電気光学物質に電気的ポテンシャルを印
加する手段は画像化素子配列及びレンズ素子配列の一つ
の各素子と協働する更なる各電極からなり、該更なる各
電極は該更なる電極と第二の基板により担持された光ー
透過性電極間の電気的ポテンシャルの印加を制御するそ
れぞれのスイッチング素子と協働する請求項４記載の画
像化装置。 - 【請求項７】 電気光学物質は液晶からなる請求項１乃
至６のうちいずれか一項記載の画像化装置。 - 【請求項８】 各レンズは単一の画像化素子と協働する
請求項１乃至７のうちいずれか一項記載の画像化装置。 - 【請求項９】 各画像化素子は光電性ダイオードからな
る請求項１乃至８のうちいずれか一項記載の画像化装
置。 - 【請求項１０】 画像化素子配列は薄膜画像化素子の二
次元配列からなる請求項１乃至９のうちいずれか一項記
載の画像化装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9314402:0 | 1993-07-12 | ||
| GB939314402A GB9314402D0 (en) | 1993-07-12 | 1993-07-12 | An imaging device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0778954A true JPH0778954A (ja) | 1995-03-20 |
Family
ID=10738691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6158959A Withdrawn JPH0778954A (ja) | 1993-07-12 | 1994-07-11 | 画像化装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5451766A (ja) |
| EP (1) | EP0634800B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0778954A (ja) |
| KR (1) | KR960015003A (ja) |
| DE (1) | DE69401685T2 (ja) |
| GB (1) | GB9314402D0 (ja) |
| TW (1) | TW243521B (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7777796B2 (en) | 2006-06-30 | 2010-08-17 | Fujitsu Semiconductor Limited | Solid-state image pickup apparatus including a global shutter function and control method therefor |
| US9462166B2 (en) | 2013-03-19 | 2016-10-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Imaging device, portable information terminal, and display device |
| US9781311B2 (en) | 2013-03-22 | 2017-10-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Liquid crystal optical device, solid state imaging device, portable information terminal, and display device |
Families Citing this family (93)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06324298A (ja) * | 1993-03-31 | 1994-11-25 | Citizen Watch Co Ltd | 光学装置 |
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| US6857741B2 (en) | 2002-01-16 | 2005-02-22 | E-Vision, Llc | Electro-active multi-focal spectacle lens |
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| US7988286B2 (en) | 1999-07-02 | 2011-08-02 | E-Vision Llc | Static progressive surface region in optical communication with a dynamic optic |
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| US7264354B2 (en) | 1999-07-02 | 2007-09-04 | E-Vision, Llc | Method and apparatus for correcting vision using an electro-active phoropter |
| US7604349B2 (en) | 1999-07-02 | 2009-10-20 | E-Vision, Llc | Static progressive surface region in optical communication with a dynamic optic |
| US7290876B2 (en) | 1999-07-02 | 2007-11-06 | E-Vision, Llc | Method and system for electro-active spectacle lens design |
| US7290875B2 (en) | 2004-11-02 | 2007-11-06 | Blum Ronald D | Electro-active spectacles and method of fabricating same |
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