JP2778448B2 - Driving method of electron gun and cathode ray tube - Google Patents

Driving method of electron gun and cathode ray tube

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JP2778448B2
JP2778448B2 JP2236694A JP2236694A JP2778448B2 JP 2778448 B2 JP2778448 B2 JP 2778448B2 JP 2236694 A JP2236694 A JP 2236694A JP 2236694 A JP2236694 A JP 2236694A JP 2778448 B2 JP2778448 B2 JP 2778448B2
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electron gun
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gate
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電界放出形陰極を電子
源とする電子銃と、係る電子銃を備えた陰極線管(以下
CRTと略す。)の駆動方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron gun using a field emission cathode as an electron source, and a method for driving a cathode ray tube (hereinafter abbreviated as CRT ) equipped with the electron gun.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7は従来の一般的なCRTを示してい
る。このCRT1は、電子銃2を備えたネック部3と、
このネック部3から放出された電子ビームを偏向させる
偏向電極4が設けられたファンネル部5と、前記電子ビ
ームによって励起発光する蛍光体が被着されたパネル部
6とを有している。
2. Description of the Related Art FIG. 7 shows a conventional general CRT. The CRT 1 includes a neck 3 having an electron gun 2,
It has a funnel section 5 provided with a deflection electrode 4 for deflecting the electron beam emitted from the neck section 3, and a panel section 6 on which a phosphor excited and emitted by the electron beam is attached.

【0003】図8は従来の一般的なCRT1に用いられ
ている従来の電子銃2である。この電子銃2は、ヒータ
で酸化物層を加熱する傍熱形カソード7と、引出し電極
8と、集束電極9を有している。
FIG. 8 shows a conventional electron gun 2 used in a conventional general CRT 1. The electron gun 2 has an indirectly heated cathode 7 for heating an oxide layer by a heater, an extraction electrode 8, and a focusing electrode 9.

【0004】上記のように構成されたCRT1によれ
ば、ネック部の電子銃2から放出された集束した電子ビ
ームは、ファンネル部5の偏向電極4によってパネル部
6の所定位置へ導かれ、これによって蛍光面が励起発光
して所望の表示が行なわれる。
According to the CRT 1 configured as described above, the focused electron beam emitted from the electron gun 2 at the neck is guided to a predetermined position on the panel 6 by the deflection electrode 4 of the funnel 5. As a result, the fluorescent screen is excited to emit light, and a desired display is performed.

【0005】前述した従来の電子銃を利用したCRTに
よれば次のような問題があった。 (1)従来の電子銃のカソードは傍熱形だったので、ヒ
ータを加熱するためのヒータ電源が必要であった。 (2)ヒータ電源をONにしてから電子ビームが得られ
るまでにある程度の時間がかかった。
[0005] The above-described conventional CRT using an electron gun has the following problems. (1) Since the cathode of the conventional electron gun is of an indirectly heated type, a heater power supply for heating the heater is required. (2) It took some time from when the heater power supply was turned on to when an electron beam was obtained.

【0006】(3)電子銃のヒータの寿命が短いので、
長寿命のCRTができなかった。 (4)高電流密度の電子ビームを放出する電子源が得ら
れなかった。
(3) Since the life of the heater of the electron gun is short,
Long-life CRT could not be performed. (4) An electron source emitting an electron beam with a high current density could not be obtained.

【0007】(5)電子銃の電子発生部の直径が数mm
もの大きさであったため、電子レンズ系によってある程
度以下にまでビームを微小に集束させると、収差によっ
てビーム形状に歪が生じるとともに、ビーム径内で電子
密度の不均一が生じ易い。
(5) The diameter of the electron generating portion of the electron gun is several mm.
When the beam is minutely focused to a certain degree or less by the electron lens system, the beam shape is distorted due to aberration, and the electron density tends to be uneven within the beam diameter.

【0008】上記のような問題点を解決するため、近年
では電子銃の電子発生部に電界放出形陰極 (Field Emi
ssion Cathode,以下FECとも呼ぶ。 )を用いたCRT
も提案されている。これは、小型で、ヒータを必要とせ
ず、高い電流密度が得られるFECの利点に着目したも
のといえる。
In order to solve the above-mentioned problems, in recent years, a field emission cathode (Field Emi
ssion Cathode, also called FEC. CRT using)
Has also been proposed. This can be said to focus on the advantages of FEC, which is small, does not require a heater, and can obtain a high current density.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】FECを用いた従来の
CRTの中には、2進関係にある異なる数ずつのFEC
セルを次々に連続して接続したグループを複数構成し、
これらのグループを異なる組み合わせで駆動することに
よって異なる明るさを実現しようとしたものもあった。
Some conventional CRTs using FEC include different numbers of FECs in a binary relationship.
Configure multiple groups that connect cells one after another,
Others have attempted to achieve different brightness by driving these groups in different combinations.

【0010】しかしながら、前述したような構成のCR
Tでは、複数のFECセルを連続した所定のパターンで
接続したグループを所定の範囲内に複数種類設けなけれ
ばならないが、このような複雑な構造は製作コストを上
昇させるという問題があった。またグループの選択乃至
組み合わせによっては、駆動されるFECセルが狭い範
囲に集中せず、駆動される複数のFECセルの間に隙間
が生じてしまうことがあった。こうなると、実質的な電
子銃の電子発生部の直径がかなりの大きさになり、収差
によってビーム形状に歪が生じるとともに、ビーム径内
で電子密度の不均一が生じ易くなるという問題があっ
た。
However, the CR having the above-described configuration has
In T, a plurality of groups in which a plurality of FEC cells are connected in a continuous predetermined pattern must be provided within a predetermined range. However, such a complicated structure has a problem of increasing the manufacturing cost. Further, depending on the selection or combination of groups, the driven FEC cells are not concentrated in a narrow range, and a gap may be generated between a plurality of driven FEC cells. In this case, the diameter of the electron generating portion of the electron gun becomes substantially large, and the beam shape is distorted due to aberration, and the electron density tends to be non-uniform within the beam diameter. .

【0011】本発明は、電子ビームのスポット径が小さ
く、駆動速度が速く、しかも簡単な構成で輝度制御を行
えるFECを備えた電子銃並びに係る電子銃を有する陰
極線管及の駆動方法を提供することを目的としている。
The present invention provides an electron gun provided with an FEC having a small spot diameter of an electron beam, a high driving speed, and capable of controlling the luminance with a simple structure, a cathode ray tube having such an electron gun, and a method of driving a cathode ray tube. It is intended to be.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載された電
子銃は、カソード導体とカソード導体に設けられたエミ
ッタとエミッタの近傍に設けられたゲートを有する電界
放出形陰極を備えた電子銃において、前記電界放出形陰
極が行列状に配設された複数の小領域から構成されると
共に前記小領域の一部が他の小領域の集合の外縁から突
出しており、各小領域のカソード導体とゲートがそれぞ
れ行又は列ごとに駆動されるよう構成されたことを特徴
としている。
According to the present invention, there is provided an electron gun comprising a cathode conductor and an emitter provided on the cathode conductor.
Electric field with a gate provided near the emitter and the emitter
An electron gun having an emission cathode, wherein the field emission cathode is
When the poles are composed of multiple small areas arranged in a matrix
In both cases, a part of the small area protrudes from the outer edge of the set of other small areas.
And the cathode conductor and gate of each small area are
It is configured to be driven for each row or column .

【0017】請求項に記載された陰極線管の駆動方法
は、カソード導体とカソード導体に設けられたエミッタ
とエミッタの近傍に設けられたゲートを有する電界放出
形陰極が行列状に配設された複数の小領域に分割されて
成る電子銃と、前記電子銃から放出された電子ビームを
偏向させる電子ビームの偏向電極と、電子ビームの射突
によって発光する蛍光体が被着されたパネル部と、前記
電子銃において各小領域のカソード導体とゲートをそれ
ぞれ行又は列ごとに駆動して小領域を選択する輝度制御
手段を有する陰極線管の駆動方法において、選択された
小領域が常に密集した一個の集合を構成するように電界
放出形陰極の駆動面積を制御して輝度を制御することを
特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of driving a cathode ray tube, wherein a field emission cathode having a cathode conductor, an emitter provided on the cathode conductor, and a gate provided near the emitter is arranged in a matrix. An electron gun divided into a plurality of small areas, an electron beam deflection electrode for deflecting the electron beam emitted from the electron gun, and a panel portion on which a phosphor that emits light by projecting the electron beam is attached. A method of driving a cathode ray tube having brightness control means for selecting a small region by driving a cathode conductor and a gate of each small region for each row or column in the electron gun, wherein the selected small region is always dense It is characterized in that the driving area of the field emission type cathode is controlled so as to form a set of and the luminance is controlled.

【0018】[0018]

【作用】輝度制御手段は、電界放出形陰極の各小領域の
カソード導体とゲートを行乃至列毎に駆動して小領域を
選択する。選択された小領域の面積に応じて電子の放出
量が調節され、輝度が制御される。選択された小領域は
常に密集した一つの集合を構成するので、スポット径が
小さいために収差が少なく、電子密度が均一な高品質の
電子ビームが得られる。
The brightness control means selects the small area by driving the cathode conductor and the gate of each small area of the field emission cathode for each row or column. The amount of emitted electrons is adjusted according to the area of the selected small region, and the luminance is controlled. Since the selected small areas always form one dense group, a small spot diameter makes it possible to obtain a high-quality electron beam with little aberration and uniform electron density.

【0019】[0019]

【実施例】本発明の一実施例を図1〜図6を参照して説
明する。本実施例のCRT10の基本的な構成は図7に
示した従来のCRT1の構成と同じである。即ち、図1
に示すように、本実施例のCRT10が有するガラス容
器11のネック部11aには電子銃12が設けられ、こ
のネック部11aから放出された電子ビームはファンネ
ル部の偏向電極で偏向される。そして該電子ビームは、
ガラス容器11の前面内面に設けられたパネル部の蛍光
体に射突してこれを励起発光させ、所望の画像表示を行
なうようになっている。但し、本実施例のCRT10の
電子銃12は、従来のCRT1と異なり、その電子源と
して電界放出形陰極20を有している。そして前記電子
銃12は、この電界放出形陰極20と第1及び第2電子
ビーム集束電極25,28等から構成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The basic configuration of the CRT 10 of the present embodiment is the same as the configuration of the conventional CRT 1 shown in FIG. That is, FIG.
As shown in (1), an electron gun 12 is provided on a neck portion 11a of a glass container 11 included in the CRT 10 of the present embodiment, and an electron beam emitted from the neck portion 11a is deflected by a deflection electrode of a funnel portion. And the electron beam is
The phosphor of the panel portion provided on the inner surface of the front surface of the glass container 11 collides with the phosphor to excite and emit light, thereby displaying a desired image. However, unlike the conventional CRT 1, the electron gun 12 of the CRT 10 of the present embodiment has a field emission cathode 20 as its electron source. The electron gun 12 includes the field emission cathode 20, first and second electron beam focusing electrodes 25 and 28, and the like.

【0020】次に、前記電子銃12の構成について図2
を参照して詳細に説明する。セラミック基板13上に
は、Si又はガラス等の絶縁材料からなる基板14が設
けられている。該基板14上には、スピント形の電界放
出形陰極20(FEC20)が直径約0.5〜0.6m
mの範囲内に多数形成されている。即ち、基板14上に
は、導電性薄膜によってカソード導体15が形成され、
その上には絶縁層16とゲート17が積層されている。
この絶縁層16とゲート17にはフォトリソグラフィ法
によってホール18が形成され、該ホール18内のカソ
ード導体15上にはコーン形状のエミッタ19が蒸着法
によって形成されている。なお、この実施例ではエミッ
タ19がスピント形であるが、スピント形蒸着エミッタ
以外に、エッチングによる縦型電界放出エミッタでもよ
いし、方向性に優れていれば、平面形電界放出エミッタ
でもよい。
Next, the configuration of the electron gun 12 will be described with reference to FIG.
This will be described in detail with reference to FIG. On the ceramic substrate 13, a substrate 14 made of an insulating material such as Si or glass is provided. On the substrate 14, a Spindt-type field emission cathode 20 (FEC20) has a diameter of about 0.5 to 0.6 m.
Many are formed in the range of m. That is, the cathode conductor 15 is formed on the substrate 14 by a conductive thin film,
An insulating layer 16 and a gate 17 are stacked thereon.
A hole 18 is formed in the insulating layer 16 and the gate 17 by a photolithography method, and a cone-shaped emitter 19 is formed on the cathode conductor 15 in the hole 18 by a vapor deposition method. In this embodiment, the emitter 19 is of the Spindt type. However, in addition to the Spindt-type deposition emitter, a vertical field emission emitter by etching may be used, or a plane field emission emitter may be used as long as the directionality is excellent.

【0021】前記FEC20のカソード導体15は、セ
ラミック基板13に設けられたカソードステム21に接
続されており、該カソードステム21はガラス容器11
のネック部11a外に導出されている。
The cathode conductor 15 of the FEC 20 is connected to a cathode stem 21 provided on a ceramic substrate 13.
Is drawn out of the neck portion 11a.

【0022】前記FEC20のゲート17には、中央に
孔が形成された板状の導体22が接続されている。導体
22の両端は、前記セラミック基板13を貫通してFE
C20側に突出した2本のゲートステム23の一端にそ
れぞれ接続されている。少なくとも一方のゲートステム
23の他端は、ガラス容器11のネック部11aを通し
て外方に突出している。
The gate 17 of the FEC 20 is connected to a plate-shaped conductor 22 having a hole formed in the center. Both ends of the conductor 22 penetrate the ceramic substrate 13 and are FE
It is connected to one end of each of two gate stems 23 protruding toward the C20 side. The other end of at least one gate stem 23 projects outward through the neck 11a of the glass container 11.

【0023】前記セラミック基板13上において、前記
導体22の上には絶縁層24が形成され、該絶縁層24
の上には、第1電子ビーム集束電極25が設けられてい
る。第1電子ビーム集束電極25は、前記基板14に形
成されたFEC20を臨む直径0.5〜0.6mmの孔
25aが形成された金属板であり、該孔25a付近にお
ける前記FEC20のゲート17との距離は0.08〜
0.1mmとされている。また、第1電子ビーム集束電
極25の両端は棒状のリード端子26に支えられてお
り、少なくともそのうちの一方はガラス容器11の外に
導出されている。
On the ceramic substrate 13, an insulating layer 24 is formed on the conductor 22.
The first electron beam focusing electrode 25 is provided on the first. The first electron beam focusing electrode 25 is a metal plate having a hole 25a having a diameter of 0.5 to 0.6 mm facing the FEC 20 formed on the substrate 14, and a gate 17 of the FEC 20 near the hole 25a. Distance is 0.08 ~
0.1 mm. Both ends of the first electron beam focusing electrode 25 are supported by rod-shaped lead terminals 26, and at least one of them is led out of the glass container 11.

【0024】前記第1電子ビーム集束電極25の上方に
は、0.1〜0.2mmのセラミック絶縁材27を介し
て第2電子ビーム集束電極28が設けられている。この
第2電子ビーム集束電極28の構成は第1電子ビーム集
束電極25と同じであり、リード端子29の少なくとも
一方がガラス容器11の外に導出されている。
A second electron beam focusing electrode 28 is provided above the first electron beam focusing electrode 25 via a ceramic insulating material 27 of 0.1 to 0.2 mm. The configuration of the second electron beam focusing electrode 28 is the same as that of the first electron beam focusing electrode 25, and at least one of the lead terminals 29 is led out of the glass container 11.

【0025】本実施例のCRT10は、この電子銃12
の各電極に所定の電圧を印加する回路を有している。本
例では、エミッタ19を接地し、ゲート17に30〜1
50V、第1電子ビーム集束電極25には0〜150
V、第2電子ビーム集束電極28には200〜500V
の範囲の電圧が印加される。
The CRT 10 according to the present embodiment includes the electron gun 12
And a circuit for applying a predetermined voltage to each of the electrodes. In this example, the emitter 19 is grounded, and
50V, 0-150 for the first electron beam focusing electrode 25
V, 200-500 V for the second electron beam focusing electrode 28
Are applied.

【0026】又は、ゲート17を接地し、各電極間に前
述したのと同様の電位差を与えるようにしてもよい。な
お、本実施例の電子銃12は、FEC20と第1及び第
2電子ビーム集束電極25,28を有しているが、必要
に応じてさらに第3及び第4の集束電極を設けるように
してもよい。
Alternatively, the gate 17 may be grounded to give the same potential difference between the electrodes as described above. Although the electron gun 12 of this embodiment has the FEC 20 and the first and second electron beam focusing electrodes 25 and 28, the third and fourth focusing electrodes may be further provided as necessary. Is also good.

【0027】次に、本実施例におけるFEC20は、図
3に示すように複数の小領域Sに分割されている。図3
に示すように、これら複数の小領域Sの集合は、第0行
から第7行までの8行と、第0列から第7列までの8列
とから成る8行8列の行列状に配設されている。ここで
行は横方向の並び、列は縦方向の並びを指している。し
かしながら、第7列において第0,1,6,7の各行に
対応する4箇所には小領域Sがないので、小領域Sの総
数は60個である。即ち、この合計60個の小領域Sの
集合は、8行7列に配設された56個の小領域Sからな
る矩形の主部30と、この主部30の外縁に接しながら
外方に突出して配設された4個の小領域Sから成る凸部
31から構成されている。
Next, the FEC 20 in this embodiment is divided into a plurality of small areas S as shown in FIG. FIG.
As shown in the figure, the set of the plurality of small areas S is arranged in a matrix of 8 rows and 8 columns including 8 rows from the 0th row to the 7th row and 8 columns from the 0th to the 7th columns. It is arranged. Here, a row indicates a row in the horizontal direction, and a column indicates a row in the vertical direction. However, since there are no small areas S at four locations corresponding to the 0th, 1st, 6th, and 7th rows in the seventh column, the total number of the small areas S is 60 pieces. That is, the set of the 60 small areas S in total is composed of a rectangular main part 30 composed of 56 small areas S arranged in 8 rows and 7 columns, and the outer side while being in contact with the outer edge of the main part 30. The protruding portion 31 includes four protruding small regions S.

【0028】各小領域Sは、図2において説明したよう
にカソード導体・エミッタ・ゲート等をそれぞれ備えて
いる。各小領域Sのカソード導体は行毎に共通に接続さ
れ、各小領域Sのゲートは列毎に共通に接続されてい
る。
Each of the small regions S has a cathode conductor, an emitter, a gate and the like as described in FIG. The cathode conductor of each small region S is commonly connected for each row, and the gate of each small region S is commonly connected for each column.

【0029】そして、多数の小領域Sに分割された前記
FEC20は、図3に示す輝度制御手段としてのXデコ
ーダ40及びYデコーダ41によって駆動される。Xデ
コーダ40は、X0 からX7 の各出力端子がそれぞれ第
0列から第7列の各列に接続されており、各小領域Sの
ゲートを列毎に走査する。Yデコーダは、Y0 からY7
の各出力端子がそれぞれ第0行から第7行の各行に接続
されており、各小領域Sのカソード導体を行毎に走査す
る。表示すべき画像の輝度デ−タは、偏向電極に与えら
れる制御信号に同期してXデコーダ40及びYデコーダ
41に入力される。
The FEC 20 divided into a number of small areas S is driven by an X decoder 40 and a Y decoder 41 as brightness control means shown in FIG. The X decoder 40 has output terminals X 0 to X 7 connected to columns 0 to 7 respectively, and scans the gate of each small area S column by column. The Y decoder is used for Y 0 to Y 7
Are connected to the 0th to 7th rows, respectively, and scan the cathode conductor of each small area S row by row. Luminance data of an image to be displayed is input to the X decoder 40 and the Y decoder 41 in synchronization with a control signal given to the deflection electrode.

【0030】図4は、FEC20の各小領域Sにおける
入力信号の組み合わせと出力との関係を表している。即
ち、各小領域Sにおいて、Xデコーダ40からゲ−トに
入力される信号がONで、Yデコーダ41からカソード
導体に入力される信号がOFFの場合に、エミッタから
は電子が放出される。
FIG. 4 shows the relationship between the combination of input signals and the output in each small area S of the FEC 20. That is, in each small area S, when the signal input to the gate from the X decoder 40 is ON and the signal input to the cathode conductor from the Y decoder 41 is OFF, electrons are emitted from the emitter.

【0031】図5は、60個の小領域Sから成る前記F
EC20を用いて16階調の輝度制御を行う場合の、デ
コーダ出力の組み合わせを示す表である。本実施例で
は、選択されて電子を放出する小領域Sの数を調整する
ことにより輝度の制御を行う。図5に示すように、4ビ
ットの輝度データはNo. 1から15までの16階調を表
し、階調が上がる毎に選択された小領域Sの数が増えて
いくように、Xデコーダ40及びYデコーダ41が出力
する信号の組み合わせが各階調毎に定められている。
FIG. 5 shows the above-mentioned F consisting of 60 small areas S.
9 is a table showing combinations of decoder outputs when performing luminance control of 16 gradations using EC20. In this embodiment, the brightness is controlled by adjusting the number of the small areas S that emit electrons when selected. As shown in FIG. 5, the 4-bit luminance data represents 16 gradations from No. 1 to No. 15, and the X decoder 40 is configured to increase the number of selected small areas S every time the gradation increases. And a combination of signals output by the Y decoder 41 are determined for each gradation.

【0032】図5の表に示したデコーダ信号によれば、
各階調における選択された小領域Sは図6に示すような
配置となる。即ち、選択されて電子を放出する小領域S
は、輝度が上がるに連れて(階調数が大きくなるにつれ
て)主部30の略中央から隣接部分へと徐々に増えてい
くようになっている。そして11階調以降は、凸部31
の4個の小領域Sを一階調毎に同時にON・OFFさせ
ると共に、凸部31をOFFとした時には選択された小
領域Sを一列増やし、これによって選択された小領域S
の数を増やして全小領域Sを選択する15階調に到るよ
うになっている。
According to the decoder signals shown in the table of FIG.
The selected small area S in each gradation is arranged as shown in FIG. That is, a small area S that emits electrons when selected.
Are gradually increased from substantially the center of the main portion 30 to an adjacent portion as the luminance increases (as the number of gradations increases). Then, after the 11th gradation, the convex portions 31
Are turned ON / OFF simultaneously for each gradation, and when the convex portion 31 is turned OFF, the selected small regions S are increased by one line, and thus the selected small regions S
Are increased to reach 15 gradations in which the entire small area S is selected.

【0033】このように、本実施例のFEC20はマト
リクス駆動される複数の小領域Sが凸部31を有する形
態に配設されている。そして、複数の小領域Sは、その
中央部分から隣接部分へと徐々に選択されて(又は隣接
部分から中央部分へと徐々に選択を解かれて)階調を変
えていくので、電子を放出する選択された小領域Sは常
に密集した1個の集合を構成することとなる。従って、
このFEC20から放出される電子ビームのスポット径
は常に最小の径となる。
As described above, the FEC 20 according to the present embodiment is arranged in such a manner that a plurality of small areas S to be matrix-driven have the convex portions 31. Then, the plurality of small regions S are gradually selected from the central portion to the adjacent portion (or the selection is gradually released from the adjacent portion to the central portion) to change the gradation, so that the electrons are emitted. The selected small area S always forms one dense set. Therefore,
The spot diameter of the electron beam emitted from the FEC 20 is always the smallest.

【0034】また、FEC20の各小領域Sにおいて
は、ゲートとカソード導体間にコンデンサが構成される
ので、電子放出のON・OFFを繰り返す際の駆動速度
には限度がある。また、かかるコンデンサの充放電が繰
り返されれば、無効電流が増加してエネルギ損失が増大
し、FEC20を備えた電子銃は必要とされる駆動速度
に対応できなくなってしまう。
In each small area S of the FEC 20, a capacitor is provided between the gate and the cathode conductor, so that there is a limit to the driving speed when ON / OFF of electron emission is repeated. Further, if the charging and discharging of such a capacitor is repeated, the reactive current increases, the energy loss increases, and the electron gun equipped with the FEC 20 cannot cope with the required driving speed.

【0035】しかしながら、本実施例によれば各小領域
SのON・OFFがなるべく繰り返されないようになっ
ている。特に10階調から15階調においては、信号が
与えられるマトリクスの行列がなるべく変わらないよう
に、凸部31の4個の小領域Sを用いた制御が行われて
いる。即ち、凸部31の4個の小領域Sと一列の8個の
小領域Sを交互にON・OFFして階調を変化させるこ
とにより、連続した階調間においては選択された小領域
S(又は小領域Sの行列)がなるべく変わらず、各小領
域SのON・OFFがなるべく繰り返されないようにな
っている。従って本実施例の電子銃はエネルギの損失か
少なく比較的速い速度で駆動できる。
However, according to the present embodiment, ON / OFF of each small area S is not repeated as much as possible. In particular, in the 10th to 15th gradations, control using the four small areas S of the convex portion 31 is performed so that the matrix of the matrix to which the signal is applied is not changed as much as possible. That is, the four small regions S of the convex portion 31 and the eight small regions S in a row are alternately turned ON / OFF to change the gradation, so that the selected small region S between successive gradations is changed. (Or the matrix of the small areas S) does not change as much as possible, and ON / OFF of each small area S is not repeated as much as possible. Therefore, the electron gun of this embodiment can be driven at a relatively high speed with little loss of energy.

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明によれば、電子銃の電子源である
電界放出形陰極を複数の小領域Sに分割してマトリクス
駆動し、選択した小領域Sの数によって輝度を制御して
いる。従って本発明によれば、ノイズに強く直線性に優
れた任意の階調数の輝度制御を極めて簡単な構成で実現
できる等、電界放出形陰極をCRTの電子銃に応用する
際の利便性を増大させ、以て係るCRTの機能性を向上
させるという産業上顕著な効果を得ることができる。さ
らに、本発明において、選択された小領域Sが常に密集
した一個の集合を構成するように電子銃を駆動すれば、
電子ビームのスポット径が小さく、駆動速度が速くな
る。
According to the present invention, the field emission cathode, which is the electron source of the electron gun, is divided into a plurality of small areas S and driven in a matrix, and the luminance is controlled by the number of selected small areas S. . Therefore, according to the present invention, the brightness control of an arbitrary number of gradations which is resistant to noise and excellent in linearity can be realized by an extremely simple configuration, and the convenience in applying a field emission cathode to an electron gun of a CRT is improved. Thus, an industrially remarkable effect of increasing the CRT functionality can be obtained. Further, in the present invention, if the electron gun is driven so that the selected small area S always forms one dense group,
The spot diameter of the electron beam is small, and the driving speed is high.

【0037】また、本発明は電界放出形陰極を電子源と
しているため、簡単な静電レンズを設けるだけで収差が
少なくビーム内の電子密度が均一な電子ビームが得ら
れ、またゲート・エミッタ間の制御により電子ビームの
放出を制御できるので、新たな制御電極を設ける必要も
なくコンパクトな電子銃を得ることができる。
Further, since the present invention uses a field emission cathode as an electron source, an electron beam having a small aberration and a uniform electron density in the beam can be obtained only by providing a simple electrostatic lens. , The emission of the electron beam can be controlled, so that a compact electron gun can be obtained without having to provide a new control electrode.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】一実施例における電子銃の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of an electron gun according to one embodiment.

【図2】図1の部分拡大図である。FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG.

【図3】一実施例におけるFECの駆動ブロック図であ
る。
FIG. 3 is a drive block diagram of an FEC in one embodiment.

【図4】一実施例におけるFECの一小領域Sにおける
入力信号と出力の関係を示す表図である。
FIG. 4 is a table showing a relationship between an input signal and an output in a small area S of the FEC in one embodiment.

【図5】一実施例においてFECを用いて16階調の輝
度制御を行う場合のデコーダ出力の組み合わせを示す表
図である。
FIG. 5 is a table showing combinations of decoder outputs in a case where luminance control of 16 gradations is performed using FEC in one embodiment.

【図6】一実施例において各階調におけるFECの電子
の放出領域を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an emission area of FEC electrons at each gradation in one embodiment.

【図7】一般的な陰極線管の構造を示す断面図である。FIG. 7 is a sectional view showing a structure of a general cathode ray tube.

【図8】従来の電子銃の断面図である。FIG. 8 is a sectional view of a conventional electron gun.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4 偏向電極 6 パネル部 10 陰極線管(CRT) 12 電子銃 17 ゲート 19 エミッタ 20 電界放出形陰極(FEC) 30 輝度制御手段としての輝度制御回路 32 記憶手段としての画像メモリ 33 CRTコントローラ 34 階調制御回路としてのD/A変換回路 40 輝度制御手段としてのXデコーダ 41 輝度制御手段としてのYデコーダ S 小領域 Reference Signs List 4 deflection electrode 6 panel unit 10 cathode ray tube (CRT) 12 electron gun 17 gate 19 emitter 20 field emission cathode (FEC) 30 luminance control circuit as luminance control means 32 image memory as storage means 33 CRT controller 34 gradation control D / A conversion circuit as a circuit 40 X decoder as luminance control means 41 Y decoder as luminance control means S Small area

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−37543(JP,A) 特開 平5−343000(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01J 29/04,29/48,1/30,31/12 H04N 5/68────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-63-37543 (JP, A) JP-A-5-343000 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H01J 29 / 04,29 / 48,1 / 30,31 / 12 H04N 5/68

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 カソード導体とカソード導体に設けられ
たエミッタとエミッタの近傍に設けられたゲートを有す
る電界放出形陰極を備えた電子銃において、前記電界放
出形陰極が行列状に配設された複数の小領域から構成さ
れると共に前記小領域の一部が他の小領域の集合の外縁
から突出しており、各小領域のカソード導体とゲートが
それぞれ行又は列ごとに駆動されるよう構成されたこと
を特徴とする電子銃。
1. A cathode conductor and provided on the cathode conductor.
Having an emitter and a gate provided near the emitter
An electron gun provided with a field emission cathode.
The output cathode is composed of a plurality of small areas arranged in rows and columns.
And a part of the small area is an outer edge of a set of other small areas.
And the cathode conductor and gate of each small area
An electron gun configured to be driven for each row or column .
【請求項2】 カソード導体とカソード導体に設けられ
たエミッタとエミッタの近傍に設けられたゲートを有す
る電界放出形陰極が行列状に配設された複数の小領域に
分割されて成る電子銃と、前記電子銃から放出された電
子ビームを偏向させる電子ビームの偏向電極と、電子ビ
ームの射突によって発光する蛍光体が被着されたパネル
部と、前記電子銃において各小領域のカソード導体とゲ
ートをそれぞれ行又は列ごとに駆動して小領域を選択す
る輝度制御手段を有する陰極線管の駆動方法において、
選択された小領域が常に密集した一個の集合を構成する
ように電界放出形陰極の駆動面積を制御して輝度を制御
することを特徴とする陰極線管の駆動方法。
2. A cathode conductor and provided on the cathode conductor.
Having an emitter and a gate provided near the emitter
Field-emission cathodes are arranged in a plurality of small areas arranged in rows and columns.
An electron gun that is divided and an electron gun
An electron beam deflection electrode for deflecting the electron beam;
Panel coated with phosphor that emits light when the
And a cathode conductor and a gate of each small area in the electron gun.
Each row or column to select a small area.
A driving method of a cathode ray tube having a brightness control means,
Selected small areas always form a dense set
Control by controlling the driving area of the field emission cathode
A method of driving a cathode ray tube.
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