JP2000089725A - 蛍光表示管の駆動方法およびこれを用いるヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents
蛍光表示管の駆動方法およびこれを用いるヘッドアップディスプレイ装置Info
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- JP2000089725A JP2000089725A JP25563898A JP25563898A JP2000089725A JP 2000089725 A JP2000089725 A JP 2000089725A JP 25563898 A JP25563898 A JP 25563898A JP 25563898 A JP25563898 A JP 25563898A JP 2000089725 A JP2000089725 A JP 2000089725A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高輝度な表示ができ、かつ表示パターンに依存
しない輝度の安定した表示のできる蛍光表示管の駆動方
法を得る。 【解決手段】グリッド電極１０から繋がる帰還回路２０
を形成してグリッド電極１０の電位を分圧した電位と、
対比するための基準電圧源４の電位ＶREF とを比較し、
分圧した電位と基準電圧源４の電位ＶREF との差を小さ
くなるようにして、グリッド電極１０の電位の変動を低
減した。
しない輝度の安定した表示のできる蛍光表示管の駆動方
法を得る。 【解決手段】グリッド電極１０から繋がる帰還回路２０
を形成してグリッド電極１０の電位を分圧した電位と、
対比するための基準電圧源４の電位ＶREF とを比較し、
分圧した電位と基準電圧源４の電位ＶREF との差を小さ
くなるようにして、グリッド電極１０の電位の変動を低
減した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、蛍光表示管の駆動
方法およびこれを用いるヘッドアップディスプレイ装置
に関する。
方法およびこれを用いるヘッドアップディスプレイ装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】まず、ヘッドアップディスプレイ（以
下、ＨＵＤという）装置に用いられる、発光手段の一つ
である蛍光表示管について説明する。蛍光表示管（以
下、ＶＦＤという）は、通常フィラメントと呼ばれる直
熱型カソード電極から放出される熱電子を直流電圧また
はパルス電圧で加速し、アノード電極上に表示すべきパ
ターンの形状に塗布された蛍光体に衝突発光させて、所
望のパターンを表示する電子管であり、通常電子の動き
を制御するためのグリッド電極を備えた３極管構造のも
のが最も多く使用される。
下、ＨＵＤという）装置に用いられる、発光手段の一つ
である蛍光表示管について説明する。蛍光表示管（以
下、ＶＦＤという）は、通常フィラメントと呼ばれる直
熱型カソード電極から放出される熱電子を直流電圧また
はパルス電圧で加速し、アノード電極上に表示すべきパ
ターンの形状に塗布された蛍光体に衝突発光させて、所
望のパターンを表示する電子管であり、通常電子の動き
を制御するためのグリッド電極を備えた３極管構造のも
のが最も多く使用される。
【０００３】表示の制御は、表示オフ時のアノード電極
の電位を基準電位とし、その基準電位からの表示オン時
のアノード電極の電位差（単にアノード電圧という）お
よびグリッド電極の電位差（単にグリッド電圧という）
により行われている。このＶＦＤを駆動する回路にはフ
ィラメントを加熱する電源とフィラメントから放出され
た電子を加速しまたは遮断するグリッド駆動回路、アノ
ードを選択し所望の表示を行わせるためのアノード駆動
回路が必要である。
の電位を基準電位とし、その基準電位からの表示オン時
のアノード電極の電位差（単にアノード電圧という）お
よびグリッド電極の電位差（単にグリッド電圧という）
により行われている。このＶＦＤを駆動する回路にはフ
ィラメントを加熱する電源とフィラメントから放出され
た電子を加速しまたは遮断するグリッド駆動回路、アノ
ードを選択し所望の表示を行わせるためのアノード駆動
回路が必要である。
【０００４】また、近年、単純なセグメントパターンの
ようなパターン表示のみならず、ドットマトリックス表
示が求められており、半導体基板を内蔵しこれに形成さ
れた駆動素子の電極上に蛍光体を塗布し表示用ドットと
したアノード電極を用い、これを制御してフィラメント
から放出された電子を受けて表示を行う、いわゆるアク
ティブマトリックス方式のＶＦＤが提案され、商品化さ
れている（特公昭５６−２４９９３参照）。このＶＦＤ
には、フィラメント電圧、グリッド電圧、ＶＦＤ内部で
アノード電圧となるディスプレイ電圧、半導体基板に集
積されたロジック回路を駆動するためのロジック電圧が
必要である。
ようなパターン表示のみならず、ドットマトリックス表
示が求められており、半導体基板を内蔵しこれに形成さ
れた駆動素子の電極上に蛍光体を塗布し表示用ドットと
したアノード電極を用い、これを制御してフィラメント
から放出された電子を受けて表示を行う、いわゆるアク
ティブマトリックス方式のＶＦＤが提案され、商品化さ
れている（特公昭５６−２４９９３参照）。このＶＦＤ
には、フィラメント電圧、グリッド電圧、ＶＦＤ内部で
アノード電圧となるディスプレイ電圧、半導体基板に集
積されたロジック回路を駆動するためのロジック電圧が
必要である。
【０００５】図２は、従来のＶＦＤの駆動方法を説明す
る回路図である。図２において、１はトランスＴ1 であ
り、２は直流電圧入力端子ＤＣINでトランス１の一次側
巻線の一端に設けられている。３は鋸歯状波発振器ＯＳ
Ｃ、４は基準電圧源（電圧はＶREF ）、５は誤差アンプ
Ｕ1 、６はＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕ
ｌａｔｉｏｎ）コンパレータＵ2 、７は設定電圧源ＤＴ
Ｃ、８はスイッチング回路で、抵抗Ｒ1 、Ｒ2 とトラン
ジスタＱ1 からなる。９、１０、１１はディスプレイ電
圧用端子（電圧はＶdd2 ）、グリッド電圧用端子（電圧
はＧ）、ロジック電圧用端子（電圧はＶdd1 ）であり、
トランス１の二次側巻線からの３つのダイオードＤ1 、
Ｄ2 、Ｄ3 と３つのコンデンサＣ1 、Ｃ2 、Ｃ3 とから
それぞれ構成される整流平滑回路、すなわちＤ1 とＣ
1 、Ｄ2 とＣ2 、Ｄ3 とＣ3 を経て、直流電圧を取り出
す出力端子である。
る回路図である。図２において、１はトランスＴ1 であ
り、２は直流電圧入力端子ＤＣINでトランス１の一次側
巻線の一端に設けられている。３は鋸歯状波発振器ＯＳ
Ｃ、４は基準電圧源（電圧はＶREF ）、５は誤差アンプ
Ｕ1 、６はＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕ
ｌａｔｉｏｎ）コンパレータＵ2 、７は設定電圧源ＤＴ
Ｃ、８はスイッチング回路で、抵抗Ｒ1 、Ｒ2 とトラン
ジスタＱ1 からなる。９、１０、１１はディスプレイ電
圧用端子（電圧はＶdd2 ）、グリッド電圧用端子（電圧
はＧ）、ロジック電圧用端子（電圧はＶdd1 ）であり、
トランス１の二次側巻線からの３つのダイオードＤ1 、
Ｄ2 、Ｄ3 と３つのコンデンサＣ1 、Ｃ2 、Ｃ3 とから
それぞれ構成される整流平滑回路、すなわちＤ1 とＣ
1 、Ｄ2 とＣ2 、Ｄ3 とＣ3 を経て、直流電圧を取り出
す出力端子である。
【０００６】１２は帰還回路であり、ロジック電圧Ｖ
dd1 を抵抗Ｒ3 、Ｒ4 で分圧し、この分圧した電圧を帰
還して誤差アンプ５に入力する。１３、１４は交流出力
端子Ｆ1 、Ｆ2 であり、トランス１の二次側巻線による
フィラメント電圧となる。またＣＴはセンタータップで
あり、本例ではフィラメント電圧の中心をアースに接続
している。
dd1 を抵抗Ｒ3 、Ｒ4 で分圧し、この分圧した電圧を帰
還して誤差アンプ５に入力する。１３、１４は交流出力
端子Ｆ1 、Ｆ2 であり、トランス１の二次側巻線による
フィラメント電圧となる。またＣＴはセンタータップで
あり、本例ではフィラメント電圧の中心をアースに接続
している。
【０００７】図２の駆動回路において、ＰＷＭコンパレ
ータ６に対しては鋸歯状波発振器３による鋸歯状波電圧
と誤差アンプ５による電圧と設定電圧源７による設定電
圧が入力される。これらの電圧のうち鋸歯状波電圧と誤
差アンプ５による電圧を比較してパルスを発生し、その
パルスの幅に応じてスイッチング回路８のトランジスタ
Ｑ1 がスイッチングする時間の長さが定まる。トランジ
スタＱ1 のオン時にはトランス１の一次側巻線に電流が
流れ、二次側巻線に交流電圧が発生する。
ータ６に対しては鋸歯状波発振器３による鋸歯状波電圧
と誤差アンプ５による電圧と設定電圧源７による設定電
圧が入力される。これらの電圧のうち鋸歯状波電圧と誤
差アンプ５による電圧を比較してパルスを発生し、その
パルスの幅に応じてスイッチング回路８のトランジスタ
Ｑ1 がスイッチングする時間の長さが定まる。トランジ
スタＱ1 のオン時にはトランス１の一次側巻線に電流が
流れ、二次側巻線に交流電圧が発生する。
【０００８】そして、交流出力端子１３、１４よりＶＦ
Ｄのフィラメントに電流が供給され、また別の二次側巻
線に発生する交流電圧を９、１０、１１のそれぞれの電
圧用端子からはダイオードＤ1 、Ｄ2 、Ｄ3 とコンデン
サＣ1 、Ｃ2 、Ｃ3 のそれぞれによる整流平滑回路を経
て直流電圧としてＶＦＤのディスプレイ電圧Ｖdd2 、グ
リッド電圧Ｇ、ロジック電圧Ｖdd1 として使用される。
このうち、ロジック電圧Ｖdd1 は、帰還回路１２内の抵
抗Ｒ3 、Ｒ4 により分圧され帰還し、この分圧した電位
を上記の誤差アンプ５に反転入力される。誤差アンプ５
では基準電源４の電位と前記の反転入力された電位と比
較し、その差を上記のＰＷＭコンパレータ６へと入力す
る。
Ｄのフィラメントに電流が供給され、また別の二次側巻
線に発生する交流電圧を９、１０、１１のそれぞれの電
圧用端子からはダイオードＤ1 、Ｄ2 、Ｄ3 とコンデン
サＣ1 、Ｃ2 、Ｃ3 のそれぞれによる整流平滑回路を経
て直流電圧としてＶＦＤのディスプレイ電圧Ｖdd2 、グ
リッド電圧Ｇ、ロジック電圧Ｖdd1 として使用される。
このうち、ロジック電圧Ｖdd1 は、帰還回路１２内の抵
抗Ｒ3 、Ｒ4 により分圧され帰還し、この分圧した電位
を上記の誤差アンプ５に反転入力される。誤差アンプ５
では基準電源４の電位と前記の反転入力された電位と比
較し、その差を上記のＰＷＭコンパレータ６へと入力す
る。
【０００９】このとき、ロジック電圧Ｖdd1 が上昇し基
準電圧ＶREF より帰還電圧が大きくなると、鋸歯状波電
圧と誤差アンプ５による電圧との比較により、パルス幅
が減少してトランジスタＱ1 のオン時間が短くなり、ト
ランス１の一次側巻線の電流の流れる時間が減少し、二
次側巻線の交流電圧を整流平滑化したロジック電圧Ｖ
dd1 が低下する。一方、逆にロジック電圧が低下し、基
準電圧ＶREF より帰還電圧が小さくなると、鋸歯状波電
圧と誤差アンプ５による電圧との比較によりパルス幅が
増加してトランジスタＱ1 のオン時間が長くなり、トラ
ンス１の一次側巻線の電流の流れる時間が増加し、二次
側巻線の交流電圧を整流平滑化したロジック電圧Ｖdd1
が上昇する。このように、帰還電圧と基準電圧との大小
を比較し、差を小さくして、ロジック電圧Ｖdd1 を一定
に保持するように動作する。
準電圧ＶREF より帰還電圧が大きくなると、鋸歯状波電
圧と誤差アンプ５による電圧との比較により、パルス幅
が減少してトランジスタＱ1 のオン時間が短くなり、ト
ランス１の一次側巻線の電流の流れる時間が減少し、二
次側巻線の交流電圧を整流平滑化したロジック電圧Ｖ
dd1 が低下する。一方、逆にロジック電圧が低下し、基
準電圧ＶREF より帰還電圧が小さくなると、鋸歯状波電
圧と誤差アンプ５による電圧との比較によりパルス幅が
増加してトランジスタＱ1 のオン時間が長くなり、トラ
ンス１の一次側巻線の電流の流れる時間が増加し、二次
側巻線の交流電圧を整流平滑化したロジック電圧Ｖdd1
が上昇する。このように、帰還電圧と基準電圧との大小
を比較し、差を小さくして、ロジック電圧Ｖdd1 を一定
に保持するように動作する。
【００１０】従来、このロジック電圧Ｖdd1 はＶＦＤの
ロジック動作用の電源としてだけではなく、ＶＦＤに付
随してプリント基板などに搭載されるＣＰＵやメモリ、
その他ロジック回路用の電源として用いられることが多
く、その消費電力や変動は他のグリッド電圧Ｇやディス
プレイ電圧Ｖdd2 に比べて大きいため、図２に示すよう
に、ロジック電圧Ｖdd1 の一部を入力として戻す、いわ
ゆる負帰還の構成を用いてロジック電圧Ｖdd1 が安定と
なるように構成される。
ロジック動作用の電源としてだけではなく、ＶＦＤに付
随してプリント基板などに搭載されるＣＰＵやメモリ、
その他ロジック回路用の電源として用いられることが多
く、その消費電力や変動は他のグリッド電圧Ｇやディス
プレイ電圧Ｖdd2 に比べて大きいため、図２に示すよう
に、ロジック電圧Ｖdd1 の一部を入力として戻す、いわ
ゆる負帰還の構成を用いてロジック電圧Ｖdd1 が安定と
なるように構成される。
【００１１】次に、ＨＵＤ装置について説明する。車両
内の運転者などの観視者に情報表示する手段としてこの
ＨＵＤ装置が最近用いられている。これは、発光手段か
ら投射された光学的情報を、ハーフミラーなどからなる
コンバイナに映し、運転者が運転状態からほとんど視線
を動かすことなく、運転者の前方視野の中に表示像とし
て光学的情報を読み取れるようにしたものである。
内の運転者などの観視者に情報表示する手段としてこの
ＨＵＤ装置が最近用いられている。これは、発光手段か
ら投射された光学的情報を、ハーフミラーなどからなる
コンバイナに映し、運転者が運転状態からほとんど視線
を動かすことなく、運転者の前方視野の中に表示像とし
て光学的情報を読み取れるようにしたものである。
【００１２】このＨＵＤ装置には、フロントガラスにコ
ンバイナを形成したもののほか、発光手段とコンバイナ
とを一体化し、車両のダッシュボード上などに後付けし
て設置するいわゆる別置き型ＨＵＤ装置がある。この別
置き型ＨＵＤ装置はフロントガラスにコンバイナを形成
しないので、後付けでも容易にダッシュボード上などに
設置してＨＵＤ装置の機能が得られ、また運転者の希望
の位置に容易に移動もでき、さらには取り外しもできる
利点がある。
ンバイナを形成したもののほか、発光手段とコンバイナ
とを一体化し、車両のダッシュボード上などに後付けし
て設置するいわゆる別置き型ＨＵＤ装置がある。この別
置き型ＨＵＤ装置はフロントガラスにコンバイナを形成
しないので、後付けでも容易にダッシュボード上などに
設置してＨＵＤ装置の機能が得られ、また運転者の希望
の位置に容易に移動もでき、さらには取り外しもできる
利点がある。
【００１３】図３は、車載用の別置き型ＨＵＤ装置を示
す概念図である。本体３８には発光手段としてのＶＦＤ
３６を備えており、ＶＦＤ３６から発した情報を含む光
３４は、本体３８に備えられたコンバイナ３２に向けて
投射され、コンバイナ３２によって反射または回折され
運転者などの観視者３１によって表示像３５として視認
される。
す概念図である。本体３８には発光手段としてのＶＦＤ
３６を備えており、ＶＦＤ３６から発した情報を含む光
３４は、本体３８に備えられたコンバイナ３２に向けて
投射され、コンバイナ３２によって反射または回折され
運転者などの観視者３１によって表示像３５として視認
される。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ＨＵＤ装置な
どでは、車両が太陽光下の雪道を走行したり、極めて明
るい環境下で走行するなどの場合は、運転者の前方視野
が明るすぎ表示像が視認できない問題があった。この問
題に対処するためには、高輝度の表示像が必要で、その
発光手段としてＶＦＤを用いる場合には、アノード電
圧、グリッド電圧を大きくして用いる。さらに、上記ア
クティブマトリックス方式のＶＦＤでは、各表示ドット
の駆動素子を駆動するため、表示パターン（表示ドット
数）の変化によって負荷が変動し、その変動はドット数
が多くなるに従い顕著となる。
どでは、車両が太陽光下の雪道を走行したり、極めて明
るい環境下で走行するなどの場合は、運転者の前方視野
が明るすぎ表示像が視認できない問題があった。この問
題に対処するためには、高輝度の表示像が必要で、その
発光手段としてＶＦＤを用いる場合には、アノード電
圧、グリッド電圧を大きくして用いる。さらに、上記ア
クティブマトリックス方式のＶＦＤでは、各表示ドット
の駆動素子を駆動するため、表示パターン（表示ドット
数）の変化によって負荷が変動し、その変動はドット数
が多くなるに従い顕著となる。
【００１５】図２における従来の駆動方法でＶＦＤとし
て（株）ノリタケカンパニーリミテドのＭＷ１２８３２
Ｈを用いて実験したところ、表示パターンに依存して表
示輝度が変動し、各電圧を測定したところ下記表１上段
の結果となった。なお、このＶＦＤは１２８×３２ドッ
ト構成で、メモリ機能と駆動回路内蔵の半導体基板上に
１６×１６ドットの蛍光体を形成したものを１６個平面
状に並べた、表示面積３９．３×９．７ｍｍ2 のドット
マトリックス型ＶＦＤである。
て（株）ノリタケカンパニーリミテドのＭＷ１２８３２
Ｈを用いて実験したところ、表示パターンに依存して表
示輝度が変動し、各電圧を測定したところ下記表１上段
の結果となった。なお、このＶＦＤは１２８×３２ドッ
ト構成で、メモリ機能と駆動回路内蔵の半導体基板上に
１６×１６ドットの蛍光体を形成したものを１６個平面
状に並べた、表示面積３９．３×９．７ｍｍ2 のドット
マトリックス型ＶＦＤである。
【００１６】実際には全ドット消灯時は情報が表示され
ないので問題とならないが、表示ドット数が少ない表示
パターンの場合には、電圧は全ドット消灯時の値に近く
なる。この結果から、ロジック電圧Ｖdd1 は帰還回路に
よってほぼ一定に保たれてはいるが、アノード電圧とな
るディスプレイ電圧Ｖdd2 およびグリッド電圧の値の変
化は大きく、これらの電圧の違いが表示輝度の変動とな
り、表示品質を劣化させる原因となっていた。
ないので問題とならないが、表示ドット数が少ない表示
パターンの場合には、電圧は全ドット消灯時の値に近く
なる。この結果から、ロジック電圧Ｖdd1 は帰還回路に
よってほぼ一定に保たれてはいるが、アノード電圧とな
るディスプレイ電圧Ｖdd2 およびグリッド電圧の値の変
化は大きく、これらの電圧の違いが表示輝度の変動とな
り、表示品質を劣化させる原因となっていた。
【００１７】一般に、表示輝度はアノード電圧とグリッ
ド電圧に対して２．５乗に比例して変化することが知ら
れており、特にアノード電圧、グリッド電圧を高く設定
した高輝度表示の場合において、表示パターン（表示ド
ット数）の変化により負荷が変動する場合には、この表
示輝度の変動を抑制する駆動方法が求められていた。
ド電圧に対して２．５乗に比例して変化することが知ら
れており、特にアノード電圧、グリッド電圧を高く設定
した高輝度表示の場合において、表示パターン（表示ド
ット数）の変化により負荷が変動する場合には、この表
示輝度の変動を抑制する駆動方法が求められていた。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題を解
決すべくなされたもので、カソード電極と、蛍光体が設
けられた駆動素子が半導体基板に形成されたアノード電
極と、カソード電極とアノード電極との間に配されたグ
リッド電極とを有し、アノード電極および／またはグリ
ッド電極とカソード電極との間に電位差を形成して、カ
ソード電極からの電子によって蛍光体を励起させる蛍光
表示管の駆動方法において、グリッド電極から繋がる帰
還回路を形成してグリッド電極の電位と、対比するため
の基準電圧源の電位とを比較し、グリッド電極の電位と
基準電圧源の電位との差を小さくするようにして、グリ
ッド電極の電位の変動を低減することを特徴とする蛍光
表示管の駆動方法を提供する。
決すべくなされたもので、カソード電極と、蛍光体が設
けられた駆動素子が半導体基板に形成されたアノード電
極と、カソード電極とアノード電極との間に配されたグ
リッド電極とを有し、アノード電極および／またはグリ
ッド電極とカソード電極との間に電位差を形成して、カ
ソード電極からの電子によって蛍光体を励起させる蛍光
表示管の駆動方法において、グリッド電極から繋がる帰
還回路を形成してグリッド電極の電位と、対比するため
の基準電圧源の電位とを比較し、グリッド電極の電位と
基準電圧源の電位との差を小さくするようにして、グリ
ッド電極の電位の変動を低減することを特徴とする蛍光
表示管の駆動方法を提供する。
【００１９】また、情報を含む光を投射する発光手段
と、前記光を観視者に向けて反射または回折するように
配されたコンバイナとを少なくとも備え、コンバイナに
よる反射像または回折像を観視者前方に認識できるよう
にしたヘッドアップディスプレイ装置において、発光手
段が蛍光表示管であり、かつ上記の方法により駆動され
るヘッドアップディスプレイ装置を提供する。
と、前記光を観視者に向けて反射または回折するように
配されたコンバイナとを少なくとも備え、コンバイナに
よる反射像または回折像を観視者前方に認識できるよう
にしたヘッドアップディスプレイ装置において、発光手
段が蛍光表示管であり、かつ上記の方法により駆動され
るヘッドアップディスプレイ装置を提供する。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明は、蛍光体が設けられた駆
動素子であるスイッチング素子などが、シリコンなどの
半導体基板に形成されたアノード電極と、カソード電極
とアノード電極との間に配されたグリッド電極を有し、
アノード電極またはグリッド電極とカソード電極との間
に電位差を形成して、カソード電極からの電子によって
蛍光体を励起させるＶＦＤの駆動方法に関する。また
は、アノード電極およびグリッド電極とカソード電極と
の間に電位差を形成して、カソード電極からの電子によ
って蛍光体を励起させてもよい。
動素子であるスイッチング素子などが、シリコンなどの
半導体基板に形成されたアノード電極と、カソード電極
とアノード電極との間に配されたグリッド電極を有し、
アノード電極またはグリッド電極とカソード電極との間
に電位差を形成して、カソード電極からの電子によって
蛍光体を励起させるＶＦＤの駆動方法に関する。また
は、アノード電極およびグリッド電極とカソード電極と
の間に電位差を形成して、カソード電極からの電子によ
って蛍光体を励起させてもよい。
【００２１】以下、図面を用いてまず本発明のＶＦＤの
駆動方法を詳細に説明する。図１は本発明のＶＦＤの駆
動方法を説明する回路図であり、上記の図２と同一部分
には同一符号を付してある。図１において、その動作も
図２の場合とほとんど同じであるが、図２とは異なる本
発明における特徴的なところは、グリッド電極（グリッ
ド電圧用端子１０）から繋げて帰還回路２０を形成し、
グリッド電圧Ｇを帰還回路２０内の抵抗Ｒ5 、Ｒ6 によ
り分圧し、この分圧した電位を帰還して誤差アンプ５に
反転入力したことである。同時に誤差アンプ５に入力し
た、基準電圧源の電位と上記分圧した電位とを比較し、
これらの電位の差を小さくして、グリッド電圧が一定と
なるように駆動して保持する。
駆動方法を詳細に説明する。図１は本発明のＶＦＤの駆
動方法を説明する回路図であり、上記の図２と同一部分
には同一符号を付してある。図１において、その動作も
図２の場合とほとんど同じであるが、図２とは異なる本
発明における特徴的なところは、グリッド電極（グリッ
ド電圧用端子１０）から繋げて帰還回路２０を形成し、
グリッド電圧Ｇを帰還回路２０内の抵抗Ｒ5 、Ｒ6 によ
り分圧し、この分圧した電位を帰還して誤差アンプ５に
反転入力したことである。同時に誤差アンプ５に入力し
た、基準電圧源の電位と上記分圧した電位とを比較し、
これらの電位の差を小さくして、グリッド電圧が一定と
なるように駆動して保持する。
【００２２】その駆動原理を説明すると、次のようにな
る。グリッド電圧Ｇが上昇し基準電圧ＶREF より帰還電
圧が大きくなると、鋸歯状波電圧と誤差アンプ５による
電圧との比較によりパルス幅が減少してトランジスタＱ
1 のオン時間が短くなり、トランス１の一次側巻線の電
流の流れる時間が減少し、二次側巻線の交流電圧を整流
平滑化したグリッド電圧Ｇが低下する。一方、逆にグリ
ッド電圧Ｇが低下し、基準電圧ＶREF より帰還電圧が小
さくなると、鋸歯状波電圧と誤差アンプ５による電圧と
の比較によりパルス幅が増加して、トランジスタＱ1 の
オン時間が長くなり、トランス１の一次側巻線の電流の
流れる時間が増加し、二次側巻線の交流電圧を整流平滑
化したグリッド電圧Ｇが上昇する。
る。グリッド電圧Ｇが上昇し基準電圧ＶREF より帰還電
圧が大きくなると、鋸歯状波電圧と誤差アンプ５による
電圧との比較によりパルス幅が減少してトランジスタＱ
1 のオン時間が短くなり、トランス１の一次側巻線の電
流の流れる時間が減少し、二次側巻線の交流電圧を整流
平滑化したグリッド電圧Ｇが低下する。一方、逆にグリ
ッド電圧Ｇが低下し、基準電圧ＶREF より帰還電圧が小
さくなると、鋸歯状波電圧と誤差アンプ５による電圧と
の比較によりパルス幅が増加して、トランジスタＱ1 の
オン時間が長くなり、トランス１の一次側巻線の電流の
流れる時間が増加し、二次側巻線の交流電圧を整流平滑
化したグリッド電圧Ｇが上昇する。
【００２３】このように、帰還電圧と基準電圧ＶREF と
の大小を比較し、差を小さくなるようにして、グリッド
電圧Ｇを一定に保持するように動作する。そして、上記
のＶＦＤであるＭＷ１２８３２Ｈを用いて実験したとこ
ろ、下記表１下段の結果を得た。
の大小を比較し、差を小さくなるようにして、グリッド
電圧Ｇを一定に保持するように動作する。そして、上記
のＶＦＤであるＭＷ１２８３２Ｈを用いて実験したとこ
ろ、下記表１下段の結果を得た。
【００２４】
【表１】
【００２５】表１下段に示すようにグリッド電圧Ｇはほ
ぼ一定となり、ディスプレイ電圧Ｖdd2 の変動も減少し
て、表示パターンの変化によるこれらの電圧変動が減少
した。そして、表示を確認したところ表示輝度の変動も
減少し、高輝度で良好な表示を確認できた。なお、従来
例に比較してロジック電圧Ｖdd1 は多少変動するもの
の、ロジック回路の動作に問題のない範囲であった。
ぼ一定となり、ディスプレイ電圧Ｖdd2 の変動も減少し
て、表示パターンの変化によるこれらの電圧変動が減少
した。そして、表示を確認したところ表示輝度の変動も
減少し、高輝度で良好な表示を確認できた。なお、従来
例に比較してロジック電圧Ｖdd1 は多少変動するもの
の、ロジック回路の動作に問題のない範囲であった。
【００２６】また、ここでディスプレイ電圧Ｖdd2 を一
定に保持するように帰還回路を構成できるが、ディスプ
レイ電圧Ｖdd2 は各表示ドットの駆動素子を駆動するた
めの電圧であるため、その負荷変動が大きい。そのた
め、誤差アンプ５やＰＷＭコンパレータ６の応答特性が
問題となるので、実用的にはグリッド電圧Ｇを一定に保
持するように帰還回路を構成した方が、表示輝度の変動
は少なかった。さらに、本例ではグリッド電圧とアノー
ド電圧とを異なる電圧としたが、これらを同じ電圧とす
ることもできる。
定に保持するように帰還回路を構成できるが、ディスプ
レイ電圧Ｖdd2 は各表示ドットの駆動素子を駆動するた
めの電圧であるため、その負荷変動が大きい。そのた
め、誤差アンプ５やＰＷＭコンパレータ６の応答特性が
問題となるので、実用的にはグリッド電圧Ｇを一定に保
持するように帰還回路を構成した方が、表示輝度の変動
は少なかった。さらに、本例ではグリッド電圧とアノー
ド電圧とを異なる電圧としたが、これらを同じ電圧とす
ることもできる。
【００２７】このようにグリッド電圧を一定に保持する
ように帰還回路を構成することによって、表示パターン
（ドット数）が変化しても輝度が変化することなく高輝
度化が可能となった。上記において、グリッド電圧Ｇを
帰還回路２０内の抵抗Ｒ5 、Ｒ6 により分圧し、この分
圧した電位を帰還して誤差アンプ５に反転入力したが、
グリッド電圧Ｇを必ずしも分圧しなくてもよい。しか
し、実用的には基準電圧源４は市販の定電圧ダイオード
を用いて構成されるため、分圧することが一般的であ
る。
ように帰還回路を構成することによって、表示パターン
（ドット数）が変化しても輝度が変化することなく高輝
度化が可能となった。上記において、グリッド電圧Ｇを
帰還回路２０内の抵抗Ｒ5 、Ｒ6 により分圧し、この分
圧した電位を帰還して誤差アンプ５に反転入力したが、
グリッド電圧Ｇを必ずしも分圧しなくてもよい。しか
し、実用的には基準電圧源４は市販の定電圧ダイオード
を用いて構成されるため、分圧することが一般的であ
る。
【００２８】さらに、本例ではグリッド電極の電位を分
圧した電位と、基準電圧源の電位との差に応じて、パル
ス幅を変化させてトランスの一次側巻線に流れる電流の
時間を制御するＰＷＭ制御を用いたが、これに限られ
ず、パルス幅を一定にしてパルスの出力をオン・オフし
たり、トランスの一次側巻線の一端に設けられた直流電
圧入力端子ＤＣINに加わる電圧などを制御しても同様な
効果が得られる。
圧した電位と、基準電圧源の電位との差に応じて、パル
ス幅を変化させてトランスの一次側巻線に流れる電流の
時間を制御するＰＷＭ制御を用いたが、これに限られ
ず、パルス幅を一定にしてパルスの出力をオン・オフし
たり、トランスの一次側巻線の一端に設けられた直流電
圧入力端子ＤＣINに加わる電圧などを制御しても同様な
効果が得られる。
【００２９】本発明におけるＶＦＤを、図３に示すよう
な車載用の別置き型ＨＵＤ装置の発光手段として使用
し、コンバイナとしてはホログラムを採用した。このホ
ログラムを用いたコンバイナは、一般的に回折機能のみ
ならずレンズ機能などを併有しうるので、光学的情報を
運転者の視野方向に回折したり、他にレンズなどの光学
部品を使用せずに、運転者の視野方向の任意の位置に表
示虚像を結像させることができる。本例では、ホログラ
ムの有す波長選択性のために見やすい表示像が得られる
ことに加えて、本発明におけるＶＦＤを採用したのでき
わめて輝度の高い、かつ安定した表示像が得られた。
な車載用の別置き型ＨＵＤ装置の発光手段として使用
し、コンバイナとしてはホログラムを採用した。このホ
ログラムを用いたコンバイナは、一般的に回折機能のみ
ならずレンズ機能などを併有しうるので、光学的情報を
運転者の視野方向に回折したり、他にレンズなどの光学
部品を使用せずに、運転者の視野方向の任意の位置に表
示虚像を結像させることができる。本例では、ホログラ
ムの有す波長選択性のために見やすい表示像が得られる
ことに加えて、本発明におけるＶＦＤを採用したのでき
わめて輝度の高い、かつ安定した表示像が得られた。
【００３０】なお、コンバイナとしてはホログラムに限
られず、ガラスや透明樹脂の基板などに誘電体多層膜や
金属の薄膜などを形成したハーフミラータイプのコンバ
イナであっても、明るく安定した表示像が得られる。さ
らに、本例は特にヘッドアップディスプレイ用途の高輝
度なＶＦＤの駆動方法の場合であるが、他のディスプレ
イ装置にも適用できる。
られず、ガラスや透明樹脂の基板などに誘電体多層膜や
金属の薄膜などを形成したハーフミラータイプのコンバ
イナであっても、明るく安定した表示像が得られる。さ
らに、本例は特にヘッドアップディスプレイ用途の高輝
度なＶＦＤの駆動方法の場合であるが、他のディスプレ
イ装置にも適用できる。
【００３１】
【発明の効果】本発明の駆動方法によれば、高輝度な表
示ができ、かつ表示パターンに依存しない輝度の安定し
た表示ができるＶＦＤが得られる。また、本発明のヘッ
ドアップディスプレイ装置は表示輝度が高く、明るい環
境下でも見やすい表示像を有している。さらに、本発明
の駆動方法によるＶＦＤを使用すれば、ヘッドアップデ
ィスプレイ装置に限らず、高輝度でありながら、高画像
品質の表示機能を有する表示装置を得ることできる。
示ができ、かつ表示パターンに依存しない輝度の安定し
た表示ができるＶＦＤが得られる。また、本発明のヘッ
ドアップディスプレイ装置は表示輝度が高く、明るい環
境下でも見やすい表示像を有している。さらに、本発明
の駆動方法によるＶＦＤを使用すれば、ヘッドアップデ
ィスプレイ装置に限らず、高輝度でありながら、高画像
品質の表示機能を有する表示装置を得ることできる。
【図１】本発明のＶＦＤの駆動方法を説明する回路図。
【図２】従来のＶＦＤの駆動方法を説明する回路図。
【図３】車載用の別置き型ＨＵＤ装置を示す概念図。
１：トランス ２：直流電圧入力端子 ３：鋸歯状波発振器 ４：基準電圧源 ５：誤差アンプ ６：ＰＷＭコンパレータ ７：設定電圧源 ８：スイッチング回路 ９：ディスプレイ電圧用端子 １０：グリッド電圧用端子 １１：ロジック電圧用端子 １２、２０：帰還回路 １４：交流出力端子 ３１：観視者 ３２：コンバイナ ３４：情報を含む光 ３５：表示像 ３６：ＶＦＤ ３８：本体
Claims (2)
- 【請求項１】カソード電極と、蛍光体が設けられた駆動
素子が半導体基板に形成されたアノード電極と、カソー
ド電極とアノード電極との間に配されたグリッド電極と
を有し、アノード電極および／またはグリッド電極とカ
ソード電極との間に電位差を形成して、カソード電極か
らの電子によって蛍光体を励起させる蛍光表示管の駆動
方法において、グリッド電極から繋がる帰還回路を形成
してグリッド電極の電位と、対比するための基準電圧源
の電位とを比較し、グリッド電極の電位と基準電圧源の
電位との差を小さくするようにして、グリッド電極の電
位の変動を低減することを特徴とする蛍光表示管の駆動
方法。 - 【請求項２】情報を含む光を投射する発光手段と、前記
光を観視者に向けて反射または回折するように配された
コンバイナとを少なくとも備え、コンバイナによる反射
像または回折像を観視者前方に認識できるようにしたヘ
ッドアップディスプレイ装置において、発光手段が蛍光
表示管であり、かつ請求項１に記載の方法により駆動さ
れるヘッドアップディスプレイ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25563898A JP2000089725A (ja) | 1998-09-09 | 1998-09-09 | 蛍光表示管の駆動方法およびこれを用いるヘッドアップディスプレイ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25563898A JP2000089725A (ja) | 1998-09-09 | 1998-09-09 | 蛍光表示管の駆動方法およびこれを用いるヘッドアップディスプレイ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000089725A true JP2000089725A (ja) | 2000-03-31 |
Family
ID=17281533
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25563898A Pending JP2000089725A (ja) | 1998-09-09 | 1998-09-09 | 蛍光表示管の駆動方法およびこれを用いるヘッドアップディスプレイ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000089725A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100385147B1 (ko) * | 2000-05-10 | 2003-05-22 | 한국델파이주식회사 | 표시장치의 이상 신호 검출장치 및 방법 |
| JP2009080240A (ja) * | 2007-09-26 | 2009-04-16 | Panasonic Corp | 表示装置 |
| WO2012035623A1 (ja) * | 2010-09-15 | 2012-03-22 | パイオニア株式会社 | 表示装置 |
-
1998
- 1998-09-09 JP JP25563898A patent/JP2000089725A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100385147B1 (ko) * | 2000-05-10 | 2003-05-22 | 한국델파이주식회사 | 표시장치의 이상 신호 검출장치 및 방법 |
| JP2009080240A (ja) * | 2007-09-26 | 2009-04-16 | Panasonic Corp | 表示装置 |
| WO2012035623A1 (ja) * | 2010-09-15 | 2012-03-22 | パイオニア株式会社 | 表示装置 |
| JP4907744B1 (ja) * | 2010-09-15 | 2012-04-04 | パイオニア株式会社 | 表示装置 |
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