JP2782224B2 - 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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- JP2782224B2 JP2782224B2 JP1076606A JP7660689A JP2782224B2 JP 2782224 B2 JP2782224 B2 JP 2782224B2 JP 1076606 A JP1076606 A JP 1076606A JP 7660689 A JP7660689 A JP 7660689A JP 2782224 B2 JP2782224 B2 JP 2782224B2
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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. Elinso
n）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 フィジッ
クス（Radio Eng. Electron.Phys.）第10巻、1290〜129
6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 フォトスタッド“アイ
イー イー イー トランス”イー ディー コンフ
（M. Hartwell and C. G. Fonstad:“IEEE Trans. ED C
onf."）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. Elinso
n）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 フィジッ
クス（Radio Eng. Electron.Phys.）第10巻、1290〜129
6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 フォトスタッド“アイ
イー イー イー トランス”イー ディー コンフ
（M. Hartwell and C. G. Fonstad:“IEEE Trans. ED C
onf."）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
される画像の輝度（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
される画像の輝度（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NE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を各々有するものである。
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NE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を各々有するものである。
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）に電源の成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）に電源の成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］ 上記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た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にあたり、 前記変調電極の各々には、前記補償のための電圧と変
調信号に基づく電圧とを含む電圧を印加するものとし、
且つ、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、前記補
償のための電圧を高くすることを特徴とする。
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た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にあたり、 前記変調電極の各々には、前記補償のための電圧と変
調信号に基づく電圧とを含む電圧を印加するものとし、
且つ、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、前記補
償のための電圧を高く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、 前記マルチ電子ビーム源への給電手段が、前記ライン
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、高い電圧値となる
こと、 前記マルチ電子ビーム源への給電手段が、前記ライン
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は、かかる一端に近い電
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、高い電圧値となること、 前記電子ビーム量のばらつきを補償するように制御さ
れる前記変調電極への印加電圧は、電子ビームを前記タ
ーゲットへ照射される為の印加電圧であること、 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、 前記マルチ電子ビーム源への給電手段が、前記ライン
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、高い電圧値となる
こと、 前記マルチ電子ビーム源への給電手段が、前記ライン
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は、かかる一端に近い電
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、高い電圧値となること、 前記電子ビーム量のばらつきを補償するように制御さ
れる前記変調電極への印加電圧は、電子ビームを前記タ
ーゲットへ照射される為の印加電圧であること、 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、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、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ほど高い電圧値とし、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ほど高い電圧値となる
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ほど高い電圧値とし、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ほど高い電圧値となる
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本数設けられてお
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本数設けられてお
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（OV）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（OV）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）に示すタイミングで変調信号（VG（ON）又は
VG（OFF））が印加される。各端子に対して、VG（ON）
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）のレベルが
異なることである。（同図（ｅ）では、図面を簡明にす
るため３つのレベルのみ示してある。） これをより詳しく説明するために、各グリッド電極に
印加する電圧レベルを第４図に示す。図に於て、横軸は
各グリッド電極を、縦軸は印加電圧を示す。図から明ら
かなように、本装置では、VG（ON）電位は中央のグリッ
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VG′、最小値をVG″と
する。また、VG（OFF）は、各グリッドとも等しい電圧
（VG）が印加される。本装置では、このようにVG（O
N）電位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なる。
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）に示すタイミングで変調信号（VG（ON）又は
VG（OFF））が印加される。各端子に対して、VG（ON）
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）のレベルが
異なることである。（同図（ｅ）では、図面を簡明にす
るため３つのレベルのみ示してある。） これをより詳しく説明するために、各グリッド電極に
印加する電圧レベルを第４図に示す。図に於て、横軸は
各グリッド電極を、縦軸は印加電圧を示す。図から明ら
かなように、本装置では、VG（ON）電位は中央のグリッ
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VG′、最小値をVG″と
する。また、VG（OFF）は、各グリッドとも等しい電圧
（VG）が印加される。本装置では、このようにVG（O
N）電位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なる。
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出力電極特性例を第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出力電極特性例を第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、変調グリッドの印加電圧を適当な大きさ
とすることにより、蛍光面に到達する電流値を等しくす
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、グリッド印加電圧をVG″とし、
最も出力ビーム電流の小さな素子に対してはVG′を印加
すれば、蛍光面に到達する電流を等しくすることができ
る。
が異なっても、変調グリッドの印加電圧を適当な大きさ
とすることにより、蛍光面に到達する電流値を等しくす
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、グリッド印加電圧をVG″とし、
最も出力ビーム電流の小さな素子に対してはVG′を印加
すれば、蛍光面に到達する電流を等しくすることができ
る。
また、蛍光面電流を遮断するには、どの素子に対して
も、グリッド印加電圧をVGとすればよい。第６図で
は、EBmaxとEBminの２列のみ説明したが、全ての素子に
ついて、蛍光面電流が等しくなるようなグリッド電圧を
示すと、前述の第４図のようになる。
も、グリッド印加電圧をVGとすればよい。第６図で
は、EBmaxとEBminの２列のみ説明したが、全ての素子に
ついて、蛍光面電流が等しくなるようなグリッド電圧を
示すと、前述の第４図のようになる。
第４図に示したような電圧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。
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レベルが出力されている場合には、各
々に接続されているトランジスタ７がオン，トランジス
タ８がオフとなり、また逆に、Ｌレベルが出力されてい
る場合には、トランジスタ７がオフ，トランジスタ８が
オンとなる。トランジスタ７には、前記第４図で説明し
た各々異なるVG（ON）電圧が、図示外の電源から供給さ
れ、またトランジスタ８の全てにはVG（OFF）電圧、す
なわちVG［Ｖ］が図示外の電源から供給される。
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レベルが出力されている場合には、各
々に接続されているトランジスタ７がオン，トランジス
タ８がオフとなり、また逆に、Ｌレベルが出力されてい
る場合には、トランジスタ７がオフ，トランジスタ８が
オンとなる。トランジスタ７には、前記第４図で説明し
た各々異なるVG（ON）電圧が、図示外の電源から供給さ
れ、またトランジスタ８の全てにはVG（OFF）電圧、す
なわちVG［Ｖ］が図示外の電源から供給される。
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、グリッド電極の駆動電圧は前記第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VG（ON）電圧で駆動し、中央部
（GN/2）付近のグリッド電極は、数本にわたり同一のVG
（ON）電圧を用いてもよい。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共通のVG（ON）電圧で駆
動してもよい。前記第８図あるは第９図の方法は、前記
第４図の例と比較して、使用するVG（ON）電位の種類が
減らせるため、電源回路が簡略化できるメリットがあ
る。
たが、グリッド電極の駆動電圧は前記第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VG（ON）電圧で駆動し、中央部
（GN/2）付近のグリッド電極は、数本にわたり同一のVG
（ON）電圧を用いてもよい。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共通のVG（ON）電圧で駆
動してもよい。前記第８図あるは第９図の方法は、前記
第４図の例と比較して、使用するVG（ON）電位の種類が
減らせるため、電源回路が簡略化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、VG（ON）電位を
高くするのが適する。
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、VG（ON）電位を
高くするのが適する。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明では、グリッドの駆動電
圧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、異なった大きさとすることにより、蛍光
面に到達するビーム電流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。
圧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、異なった大きさとすることにより、蛍光
面に到達するビーム電流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に平板型表示装
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……表示パネル、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
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……表示パネル、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
───────────────────────────────────────────────────── 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57−52085（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−50162（ＪＰ，Ａ)
Claims (9)
- 【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にあたり、 前記変調電極の各々には、前記補償のための電圧と変調
信号に基づく電圧とを含む電圧を印加するものとし、且
つ、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、前記補償
のための電圧を高く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】前記給電手段が、前記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、高い電圧値となることを特徴と
する請求項２〜４のいずれかに記載の画像形成装置の駆
動方法。 - 【請求項６】前記給電手段が、前記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
補償のための電圧は、かか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、高い
電圧値となることを特徴とする請求項２〜４のいずれか
に記載の画像形成装置の駆動方法。 - 【請求項７】前記電子ビーム量のばらつきを補償するよ
うに制御される前記変調電極への印加電圧は、電子ビー
ムを前記ターゲットへ照射させる為の印加電圧であるこ
とを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の画像形
成装置の駆動方法。 - 【請求項８】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１〜７のいずれかに記載の画像形成装置
の駆動方法。 - 【請求項９】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８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 |
|---|---|---|---|
| JP1076606A JP2782224B2 (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 |
|---|---|---|---|
| JP1076606A JP2782224B2 (ja) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | 画像形成装置の駆動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02257552A JPH02257552A (ja) | 1990-10-18 |
| JP2782224B2 true JP2782224B2 (ja) | 1998-07-30 |
Family
ID=13609994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1076606A Expired - Fee Related JP2782224B2 (ja) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | 画像形成装置の駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| CA2159292C (en) * | 1994-09-29 | 2000-12-12 | Sotomitsu Ikeda | Manufacture methods of electron-emitting device, electron source, and image-forming apparatus |
| JPH0982214A (ja) | 1994-12-05 | 1997-03-28 | Canon Inc | 電子放出素子、電子源、及び画像形成装置 |
| EP0736892B1 (en) | 1995-04-03 | 2003-09-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Manufacturing method for electron-emitting device, electron source, and image forming apparatus |
| CN1110833C (zh) | 1995-04-04 | 2003-06-04 | 佳能株式会社 | 形成发射电子器件的含金属组合物及应用 |
| US5939824A (en) * | 1995-05-30 | 1999-08-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Electron emitting device having a conductive thin film formed of at least two metal elements of difference ionic characteristics |
| JP3174999B2 (ja) * | 1995-08-03 | 2001-06-11 | キヤノン株式会社 | 電子放出素子、電子源、それを用いた画像形成装置、及びそれらの製造方法 |
| DE69827856T2 (de) | 1997-03-21 | 2005-11-03 | Canon K.K. | Verfahren zur Herstellung eines bedruckten Substrats |
| US6259422B1 (en) | 1997-08-06 | 2001-07-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for producing image-forming apparatus |
| US6416374B1 (en) | 1997-09-16 | 2002-07-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Electron source manufacturing method, and image forming apparatus method |
| JP3169926B2 (ja) | 1998-02-13 | 2001-05-28 | キヤノン株式会社 | 電子源の製造方法 |
| DE69909538T2 (de) | 1998-02-16 | 2004-05-13 | Canon K.K. | Verfahren zur Herstellung einer elektronenemittierenden Vorrichtung, einer Elektronenquelle und eines Bilderzeugungsgeräts |
| JP3054137B2 (ja) * | 1998-02-24 | 2000-06-19 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置の製造方法及び製造装置 |
| US6213834B1 (en) * | 1998-04-23 | 2001-04-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Methods for making electron emission device and image forming apparatus and apparatus for making the same |
| JP3131782B2 (ja) | 1998-12-08 | 2001-02-05 | キヤノン株式会社 | 電子放出素子、電子源並びに画像形成装置 |
| US6815001B1 (en) | 1999-02-08 | 2004-11-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Electronic device, method for producing electron source and image forming device, and apparatus for producing electronic device |
| EP1032013B1 (en) * | 1999-02-25 | 2007-07-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing electron-emitting device |
| JP3397738B2 (ja) | 1999-02-25 | 2003-04-21 | キヤノン株式会社 | 電子源および画像形成装置 |
| JP2001319567A (ja) | 2000-02-28 | 2001-11-16 | Ricoh Co Ltd | 電子源基板および該電子源基板を用いた画像表示装置 |
| JP3689683B2 (ja) | 2001-05-25 | 2005-08-31 | キヤノン株式会社 | 電子放出素子、電子源および画像形成装置の製造方法 |
| JP4076486B2 (ja) | 2002-10-23 | 2008-04-16 | 株式会社リコー | 電子源基板製造装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5857854B2 (ja) * | 1975-10-20 | 1983-12-22 | 松下電器産業株式会社 | ヒヨウジソウチ |
| US4344021A (en) * | 1980-07-21 | 1982-08-10 | Rca Corporation | System for compensating for transfer characteristic variations of electron guns |
-
1989
- 1989-03-30 JP JP1076606A patent/JP2782224B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02257552A (ja) | 1990-10-18 |
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