JP2759483B2 - 画像形成装置の駆動方法 - Google Patents
画像形成装置の駆動方法Info
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- JP2759483B2 JP2759483B2 JP1076607A JP7660789A JP2759483B2 JP 2759483 B2 JP2759483 B2 JP 2759483B2 JP 1076607 A JP1076607 A JP 1076607A JP 7660789 A JP7660789 A JP 7660789A JP 2759483 B2 JP2759483 B2 JP 2759483B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、多数の電子放出素子と、前記多数の電子放
出素子から放出される電子ビーム群を変調するためのグ
リッド電極とを備えた画像形成装置の駆動方法に関す
る。
出素子から放出される電子ビーム群を変調するためのグ
リッド電極とを備えた画像形成装置の駆動方法に関す
る。
［従来の技術］ 従来、簡単な構造で電子の放出が得られる素子とし
て、例えば、エム アイ エリンソン（M.I.Elinson）
等によって発表された冷陰極素子が知られている。［ラ
ジオ エンジニアリング エレクトロン フィジィッス
（Radio Eng.Electron.Phys.）第10巻、1290〜1296頁、
1965年］ この種の電子放出素子としては、前記エリンソン等に
より開発されたSnO2(Sb)薄膜を用いたもの、Au薄膜によ
るもの［ジー・ディトマー“スイン ソリド フィルム
ス”（G.Dittmer:“Thin Solid Films"）,9巻,317頁，
（1972年）］、ITO薄膜によるもの［エム ハートウェ
ル アンド シー ジー フォンスタッデ“アイ イー
イー イー トランス”イー ディー コンフ（M.Ha
rtwell and C.G.Fonstad:“IEEE Trans.ED Conf."）519
頁，（1975年）］、カーボン薄膜によるもの［荒木久
他：“真空",第26巻，第１号,22頁，（1983年）］など
が報告されている。
て、例えば、エム アイ エリンソン（M.I.Elinson）
等によって発表された冷陰極素子が知られている。［ラ
ジオ エンジニアリング エレクトロン フィジィッス
（Radio Eng.Electron.Phys.）第10巻、1290〜1296頁、
1965年］ この種の電子放出素子としては、前記エリンソン等に
より開発されたSnO2(Sb)薄膜を用いたもの、Au薄膜によ
るもの［ジー・ディトマー“スイン ソリド フィルム
ス”（G.Dittmer:“Thin Solid Films"）,9巻,317頁，
（1972年）］、ITO薄膜によるもの［エム ハートウェ
ル アンド シー ジー フォンスタッデ“アイ イー
イー イー トランス”イー ディー コンフ（M.Ha
rtwell and C.G.Fonstad:“IEEE Trans.ED Conf."）519
頁，（1975年）］、カーボン薄膜によるもの［荒木久
他：“真空",第26巻，第１号,22頁，（1983年）］など
が報告されている。
また、上記以外にも、薄膜熱カソードやMIM形放出素
子等の有望な電子放出素子が数多く報告されている。
子等の有望な電子放出素子が数多く報告されている。
これらは、成膜技術やフォトリソグラフィー技術の急
速な進歩とあいまって、基板上に多数の素子を形成する
ことが可能となりつつあり、マルチ電子ビーム源とし
て、蛍光表示管，平板型CRT,電子ビーム描画装置等の各
種画像形成装置への応用が期待されるところである。
速な進歩とあいまって、基板上に多数の素子を形成する
ことが可能となりつつあり、マルチ電子ビーム源とし
て、蛍光表示管，平板型CRT,電子ビーム描画装置等の各
種画像形成装置への応用が期待されるところである。
［発明が解決しようとする課題］ ところで、これらの素子を画像形成装置に応用する場
合、一般には、基板上に多数の素子を配列形成し、各素
子間を薄膜もしくは厚膜の電極で電気的に配線し、マル
チ電子ビーム源として用いるが、配線抵抗で生じる電圧
降下のために、各素子毎に印加される電圧がばらついて
しまうという現象が起きる。その結果、各放出素子から
放出される電子ビームの電流量にばらつきが生じ、形成
される画像に輝度（濃度）むらが起きるという問題が発
生していた。
合、一般には、基板上に多数の素子を配列形成し、各素
子間を薄膜もしくは厚膜の電極で電気的に配線し、マル
チ電子ビーム源として用いるが、配線抵抗で生じる電圧
降下のために、各素子毎に印加される電圧がばらついて
しまうという現象が起きる。その結果、各放出素子から
放出される電子ビームの電流量にばらつきが生じ、形成
される画像に輝度（濃度）むらが起きるという問題が発
生していた。
第11図及び第12図は、この問題をより詳しく説明する
ための図で、両図とも（ａ）は電子放出素子と配線抵抗
及び電源を含む等価回路図であり、（ｂ）は各電子放出
素子の正極と負極の電位を示す図、また（ｃ）は各素子
の正負極間に印加される電圧を示す図である。第11図
（ａ）は、並列接続されたＮ個の電子放出素子D1〜DNと
電源VEとを接続した回路を示すもので、電源の正極と素
子D1の正極を、また電源の負極と素子DNの負極を接続し
たものである。また、各素子を並列に結ぶ共通配線は、
図に示すように隣接する素子間でｒの抵抗値を有するも
のとする。（画像形成装置では、電子ビームのターゲッ
トとなる画素は、通常等ピッチで配列されている。従っ
て、電子放出素子も空間的に等間隔をもって配列されて
おり、これらを結ぶ配線は幅や膜厚が製造上ばらつかな
い限り、素子間で等しい抵抗値を有する。） また、全ての電子放出素子D1〜DNは、ほぼ等しい抵抗
値Rdを各々有するものとする。
ための図で、両図とも（ａ）は電子放出素子と配線抵抗
及び電源を含む等価回路図であり、（ｂ）は各電子放出
素子の正極と負極の電位を示す図、また（ｃ）は各素子
の正負極間に印加される電圧を示す図である。第11図
（ａ）は、並列接続されたＮ個の電子放出素子D1〜DNと
電源VEとを接続した回路を示すもので、電源の正極と素
子D1の正極を、また電源の負極と素子DNの負極を接続し
たものである。また、各素子を並列に結ぶ共通配線は、
図に示すように隣接する素子間でｒの抵抗値を有するも
のとする。（画像形成装置では、電子ビームのターゲッ
トとなる画素は、通常等ピッチで配列されている。従っ
て、電子放出素子も空間的に等間隔をもって配列されて
おり、これらを結ぶ配線は幅や膜厚が製造上ばらつかな
い限り、素子間で等しい抵抗値を有する。） また、全ての電子放出素子D1〜DNは、ほぼ等しい抵抗
値Rdを各々有するものとする。
前記第11図（ａ）の回路図に於て、各素子の正極及び
負極の電位を示したのが第11図（ｂ）である。図の横軸
は、D1〜DNの素子番号を示し、縦軸は電位を示す。●印
は各素子の正極電位、■印は負極電位を表わしており、
電位分布の傾向を見易くするため、便宜的に●印（■
印）を実線で結んでいる。
負極の電位を示したのが第11図（ｂ）である。図の横軸
は、D1〜DNの素子番号を示し、縦軸は電位を示す。●印
は各素子の正極電位、■印は負極電位を表わしており、
電位分布の傾向を見易くするため、便宜的に●印（■
印）を実線で結んでいる。
本図から明らかなように、配線抵抗ｒによる電圧降下
は、一様に起こるわけではなく、正極側の場合は、素子
D1に近い程急峻であり、逆に負極側では、素子DNに近い
程急峻になっている。これは、正極側ではD1に近い程、
配線抵抗ｒを流れる電流が大きく、また負極側ではDNに
近い程、大きな電流が流れるためである。
は、一様に起こるわけではなく、正極側の場合は、素子
D1に近い程急峻であり、逆に負極側では、素子DNに近い
程急峻になっている。これは、正極側ではD1に近い程、
配線抵抗ｒを流れる電流が大きく、また負極側ではDNに
近い程、大きな電流が流れるためである。
これから、各素子の正負極間に印加される電圧をプロ
ットしたのが第11図（ｃ）である。図の横軸は、D1〜DN
の素子番号、縦軸は印加電圧を各々示し、第11図（ｂ）
と同様傾向を見易くするために便宜的に を実線で結んでいる。
ットしたのが第11図（ｃ）である。図の横軸は、D1〜DN
の素子番号、縦軸は印加電圧を各々示し、第11図（ｂ）
と同様傾向を見易くするために便宜的に を実線で結んでいる。
本図から明らかなように、第11図（ａ）のような回路
の場合には、両端の素子（D1及びDN）に近い程大きな電
圧が印加され、中央部付近の素子では印加電圧が小さく
なる。
の場合には、両端の素子（D1及びDN）に近い程大きな電
圧が印加され、中央部付近の素子では印加電圧が小さく
なる。
従って、各電子放出素子から放出される電子ビーム
は、両端の素子程ビーム電流が大きくなり、画像形成装
置に応用した場合、極めて不都合である。（例えば、両
端に近い部分の画像は濃度が濃く、中央部付近の濃度は
淡くなってしまう。） 一方、第12図に示すのは、並列接続された素子列の片
側（本図では素子D1側）に電源の正負極を接続した場合
である。この様な回路の場合には、同図（ｂ）に示すよ
うに、正極側，負極側ともD1に近い程配線抵抗ｒによる
電圧降下が大きくなる。
は、両端の素子程ビーム電流が大きくなり、画像形成装
置に応用した場合、極めて不都合である。（例えば、両
端に近い部分の画像は濃度が濃く、中央部付近の濃度は
淡くなってしまう。） 一方、第12図に示すのは、並列接続された素子列の片
側（本図では素子D1側）に電源の正負極を接続した場合
である。この様な回路の場合には、同図（ｂ）に示すよ
うに、正極側，負極側ともD1に近い程配線抵抗ｒによる
電圧降下が大きくなる。
従って、各素子に印加される電圧は、同図（ｃ）に示
すように、D1に近い程大きなものとなり、画像形成装置
として応用するには極めて不都合である。
すように、D1に近い程大きなものとなり、画像形成装置
として応用するには極めて不都合である。
以上、二つの例で示したような素子毎の印加電圧のば
らつきの程度は、並列接続される素子の総数Ｎや、素子
抵抗Rdと配線抵抗ｒの比（＝Rd/r）、あるいは電源の接
続位置により異なるが、一般にはＮが大きい程、Rd/rが
小さい程、ばらつきは顕著となり、また前記第11図より
も第12図の接続方法のほうが、素子に印加される電圧の
ばらつきが大きい。例えば、第11図の接続法で素子抵抗
Rd＝1kΩ,r＝10mΩの場合、Ｎ＝100であれば印加電圧の
最も大きな素子と最も小さな素子を比較すると、Vmax：
Vmin＝102:100程度であるが、Ｎ＝1000であれば、
Vmax：Vmin＝472:100とばらつきの割合は大きくなる。
らつきの程度は、並列接続される素子の総数Ｎや、素子
抵抗Rdと配線抵抗ｒの比（＝Rd/r）、あるいは電源の接
続位置により異なるが、一般にはＮが大きい程、Rd/rが
小さい程、ばらつきは顕著となり、また前記第11図より
も第12図の接続方法のほうが、素子に印加される電圧の
ばらつきが大きい。例えば、第11図の接続法で素子抵抗
Rd＝1kΩ,r＝10mΩの場合、Ｎ＝100であれば印加電圧の
最も大きな素子と最も小さな素子を比較すると、Vmax：
Vmin＝102:100程度であるが、Ｎ＝1000であれば、
Vmax：Vmin＝472:100とばらつきの割合は大きくなる。
また、Ｎ＝1000,Rd＝1kΩ,r＝1mΩの配線抵抗の場合
には、Vmax：Vmin＝127:100程度であるが、配線抵抗を
ｒ＝10mΩとすると、Vmax：Vmin＝472:100程度というよ
うにばらつきの程度は大きくなる。
には、Vmax：Vmin＝127:100程度であるが、配線抵抗を
ｒ＝10mΩとすると、Vmax：Vmin＝472:100程度というよ
うにばらつきの程度は大きくなる。
以上説明したように、特性の等しい電子放出素子を複
数個並列に接続した場合には、配線抵抗により生ずる電
圧降下のため、各素子に実効的に印加される電圧は、素
子毎にばらついてしまい、電子ビームの放出量が不均一
となり、画像形成装置として応用する場合に不都合であ
った。
数個並列に接続した場合には、配線抵抗により生ずる電
圧降下のため、各素子に実効的に印加される電圧は、素
子毎にばらついてしまい、電子ビームの放出量が不均一
となり、画像形成装置として応用する場合に不都合であ
った。
特に、画素数の多い（Ｎの大きい）大容量表示装置を
実現しようとする場合には、上記ばらつきの割合は顕著
となり、画像の濃度むらが大きな問題となっていた。
実現しようとする場合には、上記ばらつきの割合は顕著
となり、画像の濃度むらが大きな問題となっていた。
［課題を解決するための手段及び作用］ 以上の問題点解決のため本発明は、複数の電子放出素
子が結線されたマルチ電子ビーム源と、前記マルチ電子
ビーム源から放出される電子ビームの照射により画像形
成するターゲットと、前記ターゲットへの電子ビームの
照射量を制御する複数の変調電極とを具備する画像形成
装置の駆動方法において、前記変調電極の各々への印加
電圧のパルス幅を、前記複数の電子放出素子各々に印加
される電圧のばらつきに基づく該電子放出素子各々から
の放出電子ビーム量のばらつきを補償するように制御す
ることを特徴とする。
子が結線されたマルチ電子ビーム源と、前記マルチ電子
ビーム源から放出される電子ビームの照射により画像形
成するターゲットと、前記ターゲットへの電子ビームの
照射量を制御する複数の変調電極とを具備する画像形成
装置の駆動方法において、前記変調電極の各々への印加
電圧のパルス幅を、前記複数の電子放出素子各々に印加
される電圧のばらつきに基づく該電子放出素子各々から
の放出電子ビーム量のばらつきを補償するように制御す
ることを特徴とする。
上記本発明は、さらにその特徴として、 前記マルチ電子ビーム源は、複数の電子放出素子を電
気的に並列接続したライン状電子源であること、 前記ライン状電子源が、複数ライン配列されているこ
と、 前記ライン状電子源の複数ラインと前記複数の変調電
極とがXYマトリクスを構成していること、 前記変調電極の各々へ印加される電圧パルスは、前記
補償のための電圧パルスと変調信号に基づく電圧パルス
とを含むこと、 前記補償のための電圧パルスは、前記マルチ電子ビー
ム源への給電手段の接続端から遠い電子放出素子に対応
する前記変調電極程、より長いパルス幅の電圧パルスと
なること、 前記マルチ電子ビーム源への給電手段が、複数の電子
放出素子を電気的に並列接続したライン状電子源の一端
から正電圧，他端から負電圧を印加する給電手段であっ
て、前記補償のための電圧パルスは、前記ライン状電子
源の両端の電子放出素子よりも中央付近の電子放出素子
に対応する前記変調電極程、より長いパルス幅の電圧パ
ルスとなること、 前記マルチ電子ビーム源への給電手段が、複数の電子
放出素子を電気的に並列接続したライン状電子源の一端
に正電圧と負電圧を印加する給電手段であって、前記補
償のための電圧パルスは、係る一端に近い電子放出素子
よりも遠い電子放出素子に対応する前記変調電極程、よ
り長いパルス幅の電圧パルスとなること、 前記ターゲットは、蛍光体であること、 前記蛍光体は、赤、緑、青の蛍光体を有すること、 をも含むものである。
気的に並列接続したライン状電子源であること、 前記ライン状電子源が、複数ライン配列されているこ
と、 前記ライン状電子源の複数ラインと前記複数の変調電
極とがXYマトリクスを構成していること、 前記変調電極の各々へ印加される電圧パルスは、前記
補償のための電圧パルスと変調信号に基づく電圧パルス
とを含むこと、 前記補償のための電圧パルスは、前記マルチ電子ビー
ム源への給電手段の接続端から遠い電子放出素子に対応
する前記変調電極程、より長いパルス幅の電圧パルスと
なること、 前記マルチ電子ビーム源への給電手段が、複数の電子
放出素子を電気的に並列接続したライン状電子源の一端
から正電圧，他端から負電圧を印加する給電手段であっ
て、前記補償のための電圧パルスは、前記ライン状電子
源の両端の電子放出素子よりも中央付近の電子放出素子
に対応する前記変調電極程、より長いパルス幅の電圧パ
ルスとなること、 前記マルチ電子ビーム源への給電手段が、複数の電子
放出素子を電気的に並列接続したライン状電子源の一端
に正電圧と負電圧を印加する給電手段であって、前記補
償のための電圧パルスは、係る一端に近い電子放出素子
よりも遠い電子放出素子に対応する前記変調電極程、よ
り長いパルス幅の電圧パルスとなること、 前記ターゲットは、蛍光体であること、 前記蛍光体は、赤、緑、青の蛍光体を有すること、 をも含むものである。
本発明によれば、画像データに基づいて等しいビーム
電流をターゲットに照射すべき複数の電子放出素子にお
いて、例えば夫々の電子放出素子に印加される電圧のば
らつきに基づく電子ビーム量のばらつきが発生しても、
変調電極（変調グリッド）に印加する電圧のパルス幅を
制御することでこのばらつきを補償でき、ターゲットに
到達するビーム電流を均一にすることができる。
電流をターゲットに照射すべき複数の電子放出素子にお
いて、例えば夫々の電子放出素子に印加される電圧のば
らつきに基づく電子ビーム量のばらつきが発生しても、
変調電極（変調グリッド）に印加する電圧のパルス幅を
制御することでこのばらつきを補償でき、ターゲットに
到達するビーム電流を均一にすることができる。
すなわち、電子放出素子が前記第11図のような配線の
場合には、変調グリッドへの前記補償のための印加電圧
を、両端の電子放出素子よりも中央付近の電子放出素子
に対応する変調グリッド程より長いパルス幅の電圧パル
スとし、また、前記第12図のような配線の場合には、給
電側から遠い電子放出素子に対応する変調グリッド程よ
り長いパルス幅の電圧パルスとなるように制御するもの
である。
場合には、変調グリッドへの前記補償のための印加電圧
を、両端の電子放出素子よりも中央付近の電子放出素子
に対応する変調グリッド程より長いパルス幅の電圧パル
スとし、また、前記第12図のような配線の場合には、給
電側から遠い電子放出素子に対応する変調グリッド程よ
り長いパルス幅の電圧パルスとなるように制御するもの
である。
［実施例］ 以下、本発明を実施例にて説明する。
第１図〜第７図は、本発明の一実施例を表わすもので
ある。
ある。
以下、本実施例での装置の動作を、順を追って説明す
る。
る。
第１図は表示パネルの構造を示しており、図中VCはガ
ラス製の真空容器で、その一部であるFPは、表示面側の
フェースプレートを示している。フェースプレートFPの
内面には、例えばITOを材料とする透明電極が形成さ
れ、さらにその内側には、赤，緑，青の蛍光体がモザイ
ク状に塗り分けられ、CRTの分野では公知のメタルバッ
ク処理が施されている。（透明電極，蛍光体，メタルバ
ックは図示せず。）また、前記透明電極は、加速電圧を
印加するために、端子EVを通じて真空容器外と電気的に
接続されている。
ラス製の真空容器で、その一部であるFPは、表示面側の
フェースプレートを示している。フェースプレートFPの
内面には、例えばITOを材料とする透明電極が形成さ
れ、さらにその内側には、赤，緑，青の蛍光体がモザイ
ク状に塗り分けられ、CRTの分野では公知のメタルバッ
ク処理が施されている。（透明電極，蛍光体，メタルバ
ックは図示せず。）また、前記透明電極は、加速電圧を
印加するために、端子EVを通じて真空容器外と電気的に
接続されている。
また、Ｓは前記真空容器VCの底面に固定されたガラス
基板で、その上面には、電子放出素子がＮ個×ｌ列にわ
たり配列形成されている。該電子放出素子群は、列毎に
電気的に並列接続されており、各列の正極側配線（負極
側配線）は、端子Dp1〜Dpl（端子Dm1〜Dml）によって真
空容器外と電気的に接続されている。すなわち本装置で
は、第11図（ａ）の接続法による素子列がｌ列にわた
り、基板Ｓ上に形成されている。（１列あたりの素子数
はＮ個である。） また、基板ＳとフェースプレートFPの中間には、スト
ライプ状のグリッド電極GRが設けられている。グリッド
電極GRは、前記素子列と直交してＮ本設けられており、
各電極には電子ビームを透過するための空孔Ghが設けら
れている。空孔Ghは、第１図の例のように各電子放出素
子に対応して１個づつ設けてもよいし、あるいは微小な
孔をメッシュ状に多数設けてもよい。各グリッド電極
は、端子G1〜GNによって真空容器外と電気的に接続され
ている。
基板で、その上面には、電子放出素子がＮ個×ｌ列にわ
たり配列形成されている。該電子放出素子群は、列毎に
電気的に並列接続されており、各列の正極側配線（負極
側配線）は、端子Dp1〜Dpl（端子Dm1〜Dml）によって真
空容器外と電気的に接続されている。すなわち本装置で
は、第11図（ａ）の接続法による素子列がｌ列にわた
り、基板Ｓ上に形成されている。（１列あたりの素子数
はＮ個である。） また、基板ＳとフェースプレートFPの中間には、スト
ライプ状のグリッド電極GRが設けられている。グリッド
電極GRは、前記素子列と直交してＮ本設けられており、
各電極には電子ビームを透過するための空孔Ghが設けら
れている。空孔Ghは、第１図の例のように各電子放出素
子に対応して１個づつ設けてもよいし、あるいは微小な
孔をメッシュ状に多数設けてもよい。各グリッド電極
は、端子G1〜GNによって真空容器外と電気的に接続され
ている。
本パネルでは、ｌ個の電子放出素子列とＮ個のグリッ
ド電極列により、XYマトリクスが構成されている。電子
放出列を一列づつ順次駆動（走査）するのと同期してグ
リッド電極列に画像１ライン分の変調信号を同時に印加
することにより、各電子ビームの蛍光体への照射を制御
し、画像を１ラインづつ表示していくものである。
ド電極列により、XYマトリクスが構成されている。電子
放出列を一列づつ順次駆動（走査）するのと同期してグ
リッド電極列に画像１ライン分の変調信号を同時に印加
することにより、各電子ビームの蛍光体への照射を制御
し、画像を１ラインづつ表示していくものである。
第２図に示すのは、前記第１図の表示パネルを駆動す
るための電気回路をブロック図で示したもので、１は第
１図で示した表示パネル、２は素子列駆動回路、３は変
調グリッド駆動回路、４は高電圧電源である。表示パネ
ル１の電極端子EVは、高電圧電源４から、例えば10KV程
度の加速電圧を供給される。また、電子放出素子列の負
極側配線端子（Dm1〜Dml）はグランドレベル（0V）に接
地され、正極側の配線端子（Dp1〜Dpl）は素子列駆動回
路ブロック２と接続されている。またグリッド電極は、
端子G1〜GNを通じて変調グリッド駆動回路３と接続され
ている。
るための電気回路をブロック図で示したもので、１は第
１図で示した表示パネル、２は素子列駆動回路、３は変
調グリッド駆動回路、４は高電圧電源である。表示パネ
ル１の電極端子EVは、高電圧電源４から、例えば10KV程
度の加速電圧を供給される。また、電子放出素子列の負
極側配線端子（Dm1〜Dml）はグランドレベル（0V）に接
地され、正極側の配線端子（Dp1〜Dpl）は素子列駆動回
路ブロック２と接続されている。またグリッド電極は、
端子G1〜GNを通じて変調グリッド駆動回路３と接続され
ている。
素子列駆動回路２及び変調グリッド駆動回路３から
は、第３図の駆動タイムチャートに示すタイミングで信
号電圧が出力される。第３図中（ａ）〜（ｄ）は、素子
列駆動回路２からパネル１のDp1，Dp2，Dp3，及びDpl端
子に印加される信号を示すが、図から分かる通り、
Dp1，Dp2，Dp3…（Dp4〜Dp(l-1)は図中略）Dplの順に、
順次振幅VEＶの駆動パルスが印加される。これと同期し
て変調グリッド駆動回路３からは、端子G1〜GNに対し第
３図（ｅ），（ｆ）に示すタイミングで変調信号（VG(O
N)又はVG(OFF)）が印加される。各端子に対して、VG(O
N)レベルが印加されるかVG(OFF)レベルが印加されるか
は、表示画像のパターンにより決まるものである。ただ
し、ここで注意すべきは、端子毎にVG(ON)を印加するパ
ルス幅が異なることである。（同図では、図面を簡明に
するためG1（パルス幅はPL（１））とGN/2（パルス幅は
PL（N/2））の２つの例のみ示してある。） これをより詳しく説明するために、各グリッド電極に
印加する電圧のパルス幅を第４図に示す。図に於て、横
軸は各グリッド電極を、縦軸は印加する電圧のパルス幅
を示す。図から明らかなように、本装置では、印加パル
スの幅は中央のグリッド(GN/2)が最も大きく、両端（G1
及びGN）に近づく程小さくなっている。この最大値をPL
（N/2）、最小値をPL（１）とする。本装置では、この
ようにVG(ON)電位を印加するパルス幅をグリッドごとに
変えることにより、画面の全面にわたり輝度（濃度）む
らのない良好な表示が得られる。それは、以下に説明す
るような原理による。
は、第３図の駆動タイムチャートに示すタイミングで信
号電圧が出力される。第３図中（ａ）〜（ｄ）は、素子
列駆動回路２からパネル１のDp1，Dp2，Dp3，及びDpl端
子に印加される信号を示すが、図から分かる通り、
Dp1，Dp2，Dp3…（Dp4〜Dp(l-1)は図中略）Dplの順に、
順次振幅VEＶの駆動パルスが印加される。これと同期し
て変調グリッド駆動回路３からは、端子G1〜GNに対し第
３図（ｅ），（ｆ）に示すタイミングで変調信号（VG(O
N)又はVG(OFF)）が印加される。各端子に対して、VG(O
N)レベルが印加されるかVG(OFF)レベルが印加されるか
は、表示画像のパターンにより決まるものである。ただ
し、ここで注意すべきは、端子毎にVG(ON)を印加するパ
ルス幅が異なることである。（同図では、図面を簡明に
するためG1（パルス幅はPL（１））とGN/2（パルス幅は
PL（N/2））の２つの例のみ示してある。） これをより詳しく説明するために、各グリッド電極に
印加する電圧のパルス幅を第４図に示す。図に於て、横
軸は各グリッド電極を、縦軸は印加する電圧のパルス幅
を示す。図から明らかなように、本装置では、印加パル
スの幅は中央のグリッド(GN/2)が最も大きく、両端（G1
及びGN）に近づく程小さくなっている。この最大値をPL
（N/2）、最小値をPL（１）とする。本装置では、この
ようにVG(ON)電位を印加するパルス幅をグリッドごとに
変えることにより、画面の全面にわたり輝度（濃度）む
らのない良好な表示が得られる。それは、以下に説明す
るような原理による。
すなわち、本装置で用いられる電子放出素子の印加電
圧VS出力電流特性例を第５図に示すが、従来問題点の項
で述べたように（第11図（ｃ）参照）、並列接続された
素子に於ては、素子毎に印加電圧にばらつきが生じるの
で、出力ビーム電流も素子毎に異なった値となってしま
う。例えば第11図（ｃ）に於て、印加電圧の最大値をV
max、最小値をVminとすると、第５図の特性から出力ビ
ーム電流は、素子によってEBmin以上EBmax以下のいずれ
かの値をとることになる。
圧VS出力電流特性例を第５図に示すが、従来問題点の項
で述べたように（第11図（ｃ）参照）、並列接続された
素子に於ては、素子毎に印加電圧にばらつきが生じるの
で、出力ビーム電流も素子毎に異なった値となってしま
う。例えば第11図（ｃ）に於て、印加電圧の最大値をV
max、最小値をVminとすると、第５図の特性から出力ビ
ーム電流は、素子によってEBmin以上EBmax以下のいずれ
かの値をとることになる。
しかし、第６図に示すように、素子の出力ビーム電流
が異なっても、変調グリッドに印加する電圧のパルス幅
を適当な長さとすることにより、蛍光面に到達する１パ
ルス当たりの電子の量を等しくすることが可能である。
すなわち、最も出力ビーム電流の大きな素子に対して
は、グリッド印加電圧のパルス幅をPL（１）とし、最も
出力ビーム電流の小さな素子に対しては幅がPL（N/2）
のパルスの電圧を印加すれば、蛍光面に到達する１パル
ス当たりの電子の量を等しくすることができる。
が異なっても、変調グリッドに印加する電圧のパルス幅
を適当な長さとすることにより、蛍光面に到達する１パ
ルス当たりの電子の量を等しくすることが可能である。
すなわち、最も出力ビーム電流の大きな素子に対して
は、グリッド印加電圧のパルス幅をPL（１）とし、最も
出力ビーム電流の小さな素子に対しては幅がPL（N/2）
のパルスの電圧を印加すれば、蛍光面に到達する１パル
ス当たりの電子の量を等しくすることができる。
第６図では、EBmaxとEBminの２例のみ説明したが、全
ての素子について、蛍光面に到達する電子の量を等しく
するようなパルス幅を示すと、前記の第４図のようにな
る。
ての素子について、蛍光面に到達する電子の量を等しく
するようなパルス幅を示すと、前記の第４図のようにな
る。
第４図に示したような異なる幅のパルスを各グリッド
に印加するためには、変調グリッド駆動回路として、例
えば第７図に示すような回路を用いればよい。
に印加するためには、変調グリッド駆動回路として、例
えば第７図に示すような回路を用いればよい。
第７図に於て、５はシリアル・パラレル変換器、６は
インバータ、７及び８はスイッチングトランジスタ、9,
10,11は各々パルス発生器である。シリアル・パラレル
変換器５は、外部からシリアルに送られてくる画像デー
タを１ライン分（Ｎ個）蓄積し、所定のタイミングでP1
〜PNから並列に出力する。P1〜PNからは、表示画像のデ
ータによって各々個別にＨレベル（高いレベル）もしく
はＬレベル（低いレベル）が出力されるが、Ｈレベルが
出力された場合には、接続されたパルス発生器から前記
第４図で説明した長さのパルスが出力される。パルスが
出力されている間、トランジスタ７がオン，トランジス
タ８がオフとなり、グリッド電極の端子に、VG(ON)の波
高値をもつ電圧パルスが出力される。また、シリアル・
パラレル変換器５の出力がＬレベルであった場合には、
パルス発生器からパルスは出力されないため、トランジ
スタ７はオフ、トランジスタ８はオンとなり、グリッド
電極の端子にはVG(OFF)の一定電位が印加される。
インバータ、７及び８はスイッチングトランジスタ、9,
10,11は各々パルス発生器である。シリアル・パラレル
変換器５は、外部からシリアルに送られてくる画像デー
タを１ライン分（Ｎ個）蓄積し、所定のタイミングでP1
〜PNから並列に出力する。P1〜PNからは、表示画像のデ
ータによって各々個別にＨレベル（高いレベル）もしく
はＬレベル（低いレベル）が出力されるが、Ｈレベルが
出力された場合には、接続されたパルス発生器から前記
第４図で説明した長さのパルスが出力される。パルスが
出力されている間、トランジスタ７がオン，トランジス
タ８がオフとなり、グリッド電極の端子に、VG(ON)の波
高値をもつ電圧パルスが出力される。また、シリアル・
パラレル変換器５の出力がＬレベルであった場合には、
パルス発生器からパルスは出力されないため、トランジ
スタ７はオフ、トランジスタ８はオンとなり、グリッド
電極の端子にはVG(OFF)の一定電位が印加される。
尚、上記回路中に用いられるパルス発生器としては、
例えば、ワンショットマルチバイブレータのようなもの
でよく、その場合には、適当なRCを選ぶことにより、各
発生器のパルス幅を設定することができる。
例えば、ワンショットマルチバイブレータのようなもの
でよく、その場合には、適当なRCを選ぶことにより、各
発生器のパルス幅を設定することができる。
また、ワンショットマルチバイブレータ以外でも、発
振器，カウンタ，コンパレータといったデジタル回路を
組み合わせれば、所定のパルス幅を出力するパルス発生
器を容易に構成することが可能である。
振器，カウンタ，コンパレータといったデジタル回路を
組み合わせれば、所定のパルス幅を出力するパルス発生
器を容易に構成することが可能である。
以上本発明を適用した画像形成装置の実施例を説明し
たが、グリッド電極に印加する電圧のパルス幅は前記第
４図に示した例に限定されるものではない。例えば、第
８図に示すように、両端（G1及びGN）に近いグリッド電
極は、前記第４図と同様個別に異なるパルス幅で駆動
し、中央部（GN/2）付近のグリッド電極は、数本にわた
り、同一のパルス幅を用いてもよい。これは、中央部が
周辺部に比べて輝度（濃度）むらの割合が小さい場合に
適する方法である。また応用，用途により、輝度の均一
性がそれ程厳密に要求されない場合には、例えば第９図
に示すように、複数のグリッドに対して同一のパルス幅
で駆動してもよい。前記第８図あるいは第９図の方法
は、前記第４図の例と比較して、使用するパルス幅の種
類が減らせるため、パルス発生器の数を減少できるメリ
ットがある。
たが、グリッド電極に印加する電圧のパルス幅は前記第
４図に示した例に限定されるものではない。例えば、第
８図に示すように、両端（G1及びGN）に近いグリッド電
極は、前記第４図と同様個別に異なるパルス幅で駆動
し、中央部（GN/2）付近のグリッド電極は、数本にわた
り、同一のパルス幅を用いてもよい。これは、中央部が
周辺部に比べて輝度（濃度）むらの割合が小さい場合に
適する方法である。また応用，用途により、輝度の均一
性がそれ程厳密に要求されない場合には、例えば第９図
に示すように、複数のグリッドに対して同一のパルス幅
で駆動してもよい。前記第８図あるいは第９図の方法
は、前記第４図の例と比較して、使用するパルス幅の種
類が減らせるため、パルス発生器の数を減少できるメリ
ットがある。
また、以上の実施例では、電子放出素子の配線方法
が、従来例で説明した第11図の場合についての方法であ
るが、電子放出素子の配線方法が異なる場合には、本発
明のグリッド印加電圧も異なることはいうまでもない。
例えば、従来例第12図のような配線方法が行われた場合
には、第10図に示すようにGNに近い程、パルス幅を長く
するのが適する。
が、従来例で説明した第11図の場合についての方法であ
るが、電子放出素子の配線方法が異なる場合には、本発
明のグリッド印加電圧も異なることはいうまでもない。
例えば、従来例第12図のような配線方法が行われた場合
には、第10図に示すようにGNに近い程、パルス幅を長く
するのが適する。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明では、グリッドに印加す
る電圧のパルス幅を、電子放出素子から放出される電子
ビーム電流のばらつきに応じて、異なった長さとするこ
とにより、蛍光面に到達する１パルス当たりの電子の量
を素子によらず均一にすることが可能である。これによ
り、従来問題となっていた画像の輝度（濃度）むらを解
消でき、薄形で大面積の大容量表示装置の実用性能を大
幅に向上することができた。
る電圧のパルス幅を、電子放出素子から放出される電子
ビーム電流のばらつきに応じて、異なった長さとするこ
とにより、蛍光面に到達する１パルス当たりの電子の量
を素子によらず均一にすることが可能である。これによ
り、従来問題となっていた画像の輝度（濃度）むらを解
消でき、薄形で大面積の大容量表示装置の実用性能を大
幅に向上することができた。
本発明の適用は、実施例で示したような平板型表示装
置以外に、電子放出素子を多数個並列接続した電子源部
を有する画像形成装置の殆どに適用が可能で、例えば電
子ビーム描画装置や画像記録装置の分野にも極めて有効
なものである。
置以外に、電子放出素子を多数個並列接続した電子源部
を有する画像形成装置の殆どに適用が可能で、例えば電
子ビーム描画装置や画像記録装置の分野にも極めて有効
なものである。
第１図は、本発明を適用した画像形成装置の表示パネル
部分の斜視図、第２図は本発明を適用した画像形成装置
の駆動回路のブロック図、第３図は本発明を適用した画
像形成装置の駆動タイムチャート、第４図は本発明を適
用した画像形成装置のグリッド電極駆動電圧のパルス幅
を示す図、第５図は実施例で用いた電子放出素子の特性
を示す図、第６図は本発明における変調グリッドの動作
特性を示す図、第７図は変調グリッド駆動回路を示す
図、第８図，第９図，第10図は他の例としてのグリッド
電極の駆動電圧のパルス幅を示す図である。 第11図，第12図は、本発明の等価回路図及びその構成要
素の電位・電圧を示す図である。 １……表示パルス、２……素子列駆動回路 ３……変調グリッド駆動回路 ４……高電圧電源 ５……シリアル・パラレル変換器 ６……インバータ 7,8……スイッチングトランジスタ 9,10,11……パルス発生器
部分の斜視図、第２図は本発明を適用した画像形成装置
の駆動回路のブロック図、第３図は本発明を適用した画
像形成装置の駆動タイムチャート、第４図は本発明を適
用した画像形成装置のグリッド電極駆動電圧のパルス幅
を示す図、第５図は実施例で用いた電子放出素子の特性
を示す図、第６図は本発明における変調グリッドの動作
特性を示す図、第７図は変調グリッド駆動回路を示す
図、第８図，第９図，第10図は他の例としてのグリッド
電極の駆動電圧のパルス幅を示す図である。 第11図，第12図は、本発明の等価回路図及びその構成要
素の電位・電圧を示す図である。 １……表示パルス、２……素子列駆動回路 ３……変調グリッド駆動回路 ４……高電圧電源 ５……シリアル・パラレル変換器 ６……インバータ 7,8……スイッチングトランジスタ 9,10,11……パルス発生器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野村 一郎 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 瀧本 清 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 ▲塚▼本 健夫 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 宇田 芳巳 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭48−88870（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−162293（ＪＰ，Ａ)
Claims (10)
- 【請求項１】複数の電子放出素子が結線されたマルチ電
子ビーム源と、前記マルチ電子ビーム源から放出される
電子ビームの照射により画像形成するターゲットと、前
記ターゲットへの電子ビームの照射量を制御する複数の
変調電極とを具備する画像形成装置の駆動方法におい
て、前記変調電極の各々への印加電圧のパルス幅を、前
記複数の電子放出素子各々に印加される電圧のばらつき
に基づく該電子放出素子各々からの放出電子ビーム量の
ばらつきを補償するように制御することを特徴とする画
像形成装置の駆動方法。 - 【請求項２】前記マルチ電子ビーム源は、複数の電子放
出素子を電気的に並列接続したライン状電子源であるこ
とを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置の駆動方
法。 - 【請求項３】前記ライン状電子源が、複数ライン配列さ
れていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装
置の駆動方法。 - 【請求項４】前記ライン状電子源の複数ラインと前記複
数の変調電極とがXYマトリクスを構成していることを特
徴とする請求項３に記載の画像形成装置の駆動方法。 - 【請求項５】前記変調電極の各々へ印加される電圧パル
スは、前記補償のための電圧パルスと変調信号に基づく
電圧パルスとを含むことを特徴とする請求項１〜４のい
ずれかに記載の画像形成装置の駆動方法。 - 【請求項６】前記補償のための電圧パルスは、前記マル
チ電子ビーム源への給電手段の接続端から遠い電子放出
素子に対応する前記変調電極程、より長いパルス幅の電
圧パルスとなることを特徴とする請求項５に記載の画像
形成装置の駆動方法。 - 【請求項７】前記マルチ電子ビーム源への給電手段が、
複数の電子放出素子を電気的に並列接続したライン状電
子源の一端から正電圧，他端から負電圧を印加する給電
手段であって、前記補償のための電圧パルスは、前記ラ
イン状電子源の両端の電子放出素子よりも中央付近の電
子放出素子に対応する前記変調電極程、より長いパルス
幅の電圧パルスとなることを特徴とする請求項５に記載
の画像形成装置の駆動方法。 - 【請求項８】前記マルチ電子ビーム源への給電手段が、
複数の電子放出素子を電気的に並列接続したライン状電
子源の一端に正電圧と負電圧を印加する給電手段であっ
て、前記補償のための電圧パルスは、係る一端に近い電
子放出素子よりも遠い電子放出素子に対応する前記変調
電極程、より長いパルス幅の電圧パルスとなることを特
徴とする請求項５に記載の画像形成装置の駆動方法。 - 【請求項９】前記ターゲットは、蛍光体であることを特
徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の画像形成装置
の駆動方法。 - 【請求項１０】前記蛍光体は、赤、緑、青の蛍光体を有
することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置の
駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1076607A JP2759483B2 (ja) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | 画像形成装置の駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1076607A JP2759483B2 (ja) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | 画像形成装置の駆動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02257553A JPH02257553A (ja) | 1990-10-18 |
| JP2759483B2 true JP2759483B2 (ja) | 1998-05-28 |
Family
ID=13610022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1076607A Expired - Fee Related JP2759483B2 (ja) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | 画像形成装置の駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2759483B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7280125B2 (en) | 2003-02-14 | 2007-10-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Image display apparatus |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3311201B2 (ja) | 1994-06-08 | 2002-08-05 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
| US7079161B2 (en) | 2001-06-14 | 2006-07-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Image display apparatus |
| US7154457B2 (en) | 2001-06-14 | 2006-12-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Image display apparatus |
| JP4350334B2 (ja) | 2002-01-25 | 2009-10-21 | シャープ株式会社 | 表示素子の点灯制御方法および表示制御方法、ならびに表示装置 |
| JP2004109191A (ja) * | 2002-09-13 | 2004-04-08 | Toshiba Corp | 平面表示装置、表示用駆動回路、および表示用駆動方法 |
| US8085282B2 (en) | 2006-12-13 | 2011-12-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Image display apparatus and driving method of image display apparatus |
| JP2009210600A (ja) | 2008-02-29 | 2009-09-17 | Canon Inc | 画像表示装置とその補正回路、および、画像表示装置の駆動方法 |
| JP2009210599A (ja) | 2008-02-29 | 2009-09-17 | Canon Inc | 画像表示装置とその補正回路、および、画像表示装置の駆動方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4888870A (ja) * | 1972-02-23 | 1973-11-21 | ||
| JPS60162293A (ja) * | 1984-02-02 | 1985-08-24 | ソニー株式会社 | 表示装置 |
-
1989
- 1989-03-30 JP JP1076607A patent/JP2759483B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7280125B2 (en) | 2003-02-14 | 2007-10-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Image display apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02257553A (ja) | 1990-10-18 |
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