JPS5934945Y2 - 螢光表示管の減光回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は螢光表示管の減光回路に係り、螢光表示管のア
ノード（プレート）とグリッドに夫々互いに位相をずら
せて所望のデユーティ・サイクルのパルスを印加するこ
とにより、螢光表示管の輝度むらをできる限り抑えてそ
の輝度を所望の減光率でもって低下（減光）しうる減光
回路を提供することを目臼勺とする。

表示装置の一例として螢光表示管が従来より知られてい
るが、この螢光表示管の輝度を周囲の明るさにかかわら
ず一定とした場合は、周囲の明るさが明るいときに表示
が見えるように設定するのが通例であるから、周囲の明
るさが暗くなるとまぶしくて表示が見づらいという一矢
点があった。

そこで従来は夜間等周囲が暗い場合でも表示が見易いよ
うに螢光表示管の輝度を周囲の明るさが明るいときのそ
れに比し、低下させる減光回路を有しているものがあっ
た。

第１図は従来の螢光表示管の減光回路の一例を示す回路
図で、螢光表示管１はフィラメント２から放射された熱
電子を、グリッド３を通してアノード４上に塗布されて
いる螢光体５に射突させてこの螢光体５を発光させるが
、このグリッド３は抵抗Ｒ及び開閉戊スイッチＳＷ１の
並列回路を介して直流電圧源７の正の端子に接続されて
いる。

また６は表示信号発生回路で、螢光表示管１で表示動作
を行なわせるための一定レベルの表示記号（直流電圧）
を上記アノード４に印加するものであり、例えば大規模
集積回路（ＬＳＩ）で構成されている。

上記の従来の減光回路において、非減光時は開閉戊スイ
ッチＳＷ１が閉成されて抵抗Ｒを短絡し直流電圧源７よ
りの直流電圧がそのままグリッド３に印加され、かつ、
表示信号発生回路６より一定レベルの表示信号が印加さ
れることにより、螢光体５が所定の輝度で発光せしめら
れる。

一方、螢光表示管１の周囲が暗いときは減光が行なわれ
るが、この減光時には開閉戊スイッチＳＷ１が開成され
、表示信号発生回路６よりアノード４に印加される表示
信号は非減光時と同一のレベルであるのに対し、上記開
閉戊スイッチＳＷ１の開成により直流電圧源７の直流電
圧が抵抗Ｒにより電圧降下されてグリッド３に印加され
る。

螢光表示管１はアノード４に印加される電圧が一定のと
きは、グリッド３に印加される電圧値に応じてその輝度
が変化せしめられるから、上記開閉成スイッチＳＷ１の
開底により閉成時にくらべてグリッド３の印加直流電圧
は下がるので螢光表示管１の輝度は低下せしめられるこ
ととなる。

なお、フィラメント２の両端部における電位は異なるが
、この影響を非減光時において無くすためにグリッド３
及びアノード４に対しである傾きをもってフィラメント
２が対向配設されている。

しかるに、減光時にグリッド３の印加直流電圧を非減光
時に比し下げる上記の従来回路では、グリッド３の印加
直流電圧の電圧降下が大であると、フィラメント２の両
端部における電位と中央部における電位との間の電位差
や熱拡散による温度の差等により、螢光体５の中央部の
発光強度が螢光体５の両端部のそれに比し大となり、所
謂輝度むらが生じるという欠点があった。

また第２図に示す従来の他の例の螢光表示管の減光回路
では、表示信号発生回路８が螢光表示管１の表示動作時
に通常は開閉成スイッチＳＷ２が開底されていて一定レ
ベルの直流電圧を常時出力し、減光表示動作時にのみス
イッチＳＷ２が閉成されて上記一定レベルで、かつ、所
定のデユーティ・サイクルのパルスをアノード４に印加
する構成とされている。

すなわち、この従来回路による減光時には螢光表示管１
のグリッド３の印加直流電圧は非減光時と変らないで一
定であるが、アノード４に印加される電圧がパルスとな
るので、螢光表示管１のアノード４への通電期間が常時
通電されていた非減光時に比し短かくなり、人間の眼に
はその残像効果によって実質的に螢光体５の輝度が低く
なったように感じられる。

この従来回路によればグリッド電圧を下げないので、前
記した輝度むらは発生しないが、一般に上記表示信号発
生回路８はＬＳＩで構成されているので、アノード４に
印加される上記パルスのデユーティ・サイクルはＰ−（
ｎは任意の整数）に決まってしまい、それ以外の所望の
デユーティ・サイクルのパルスが得られないので、得ら
れる減光率（＝（減光時の輝度／非減光時の輝度） Ｘ
１００％）に制限があるという欠点があった。

更に第３図に示す従来の他の例の螢光表示管の減光回路
は、フィラメント２と直流電圧源７の負の端子間にＮＰ
ＮトランジスタＴｒ及びそのベース・コレクタ間に接続
されたＣｄＳセル９により螢光表示管１に流れる電流を
制御して減光を行なう。

すなわち、螢光表示管１の周囲が明るい場合にはＣｄＳ
セル９が小なる抵抗値を示すのでトランジスタＴｒのベ
ース電流が犬であり、螢光体５はグリッド３及びアノー
ド４に夫々印加される直流電圧によって所定の大なる輝
度でもって発光せしめられる。

しかし、螢光表示管１の周囲が暗くなった場合は、その
暗さの程度に応じてＣｄＳセル９の抵抗値が上記の場合
よりも大となるので、トランジスタＴｒのベース電流が
小とされ、螢光表示管１に流れる電流レベルがトランジ
スタＴｒによって小とされ、螢光体５は小なる輝度でも
って発光せしめられる。

このようにして、この従来回路によれば、グリッド３及
びアノード４に夫々印加される直流電圧は一定であるが
、螢光表示管１の電流レベルが自動的に制御されるので
、暗さに応じた減光が自動的になされる。

しかるに、この従来回路は螢光表示管１に流れる電流が
直流電流であり、そのレベルを大きく制限するため、第
１図示の従来回路と同様に減光時に大なる輝度むらが発
生するという欠点があった本考案は上記の従来回路の諸
欠点を除去したものであり、以下その一実施例について
第４図及び第５図Ａ−Ｆと共に説明する。

本考案回路の一実施例の回路図を示す第４図において、
第２図と同一構成部分には同一番号を付してあり、表示
信号発生回路８の出力端はインバータ１０．１１．可変
抵抗器ＶＲ１抵抗Ｒ１、インバータ１２、抵抗Ｒ２を夫
々直列に介してＰＮＰトランジスタＴｒ１のベースに接
続され、またインバータ１０及び１１の接続点と可変抵
抗器ＶＲ及び抵抗Ｒ１の接続点との間にコンデンサＣが
接続されでいる。

またトランジスタＴｒｌのコレンはグリッド３に接続さ
れ、エミッタは直流電圧源７の正の直流電圧出力端子に
接続されている。

非減光時は開閉成スイッチＳＷ２の開底により、表示信
号発生回路８より一定の゛Ｈｔｔレベルの直流電圧が発
生され、この直流電圧がアノード４に印加される一方、
インバータ１０．１１．１２により“Ｌルーベルとされ
てトランジスタＴｒｌのベースに印加されこれをオンと
する。

このため、直流電圧源７よりの正の直流電圧がトランジ
スタＴｒｌを通してグリッド３に常時印加される。

この結果、螢光表示管１の螢光体５は大なる輝度でもっ
て発光せしめられる。

次に減光時は開閉成スイッチＳＷ２が閉成され、表示信
号発生回路８より」−記“′Ｈ″レベルの直流電圧と同
一レベルで、かつ、所定のデユーティ・サイクルのパル
スが発生出力される。

ここでこのパルスの繰り返し周波数は、デユーティ・サ
イクル一定の場合、低すぎると点滅表示になってしまい
、逆に高すぎると実質的にパルスとパルスとの間が連続
してしまい輝度の低下が感ぜられないので、所定の範囲
内（例えば約３２Ｈｚ〜８ｋＨｚ）に選定されている。

いま表示信号発生回路８より第５図Ａに示す如きデユー
ティ・サイクルの士のパルスａが出力されたものとする
と、このパルスａはアノード４に印加される一方、イン
バータ１０により極性反転されて第５図Ｂに示す如くデ
ユーティ・サイクル＋のパルスｂとされる。

このパルスｂはインバータ１１により極性反転され、か
つ、コンデンサＣ及び可変抵抗器ＶＲにより所定の時定
数が付与されて第５図Ｃに示す如きパルスＣとされる。

このパルスＣは抵抗Ｒ１を経てインバータ１２に印加さ
れ、ここでインバータ１２のスレッシュホールドレベル
（第５図Ｃに一点鎖線で示す）を越えた期間では“Ｌｔ
ｔレベル、越えない期間では“′Ｈ゛ルベルの第５図り
に示す如きパルスｄに波形整形される。

このパルスｄは抵抗Ｒ２を経てトランジスタＴｒ１のベ
ースに印加され、これをスイッチングしてその“′Ｌ′
。

レベルの期間オン、゛Ｈｔｔレベルの期間オフとする。

従ってトランジスタＴｒ１のオン期間のみ直流電圧源７
より所定レベルの正の直流電圧がトランジスタＴｒ１を
通して螢光表示管１のグリッド３に印加される。

すなわちこのときのグリッド３に印加される電圧は第５
図Ｅに示す如く、可変抵抗器■ＲとコンデンサＣの各位
の積により決まる時定数に応じてパルスａよりも時間τ
だけ遅れた（位相差τの）デユーティ・サイクル士のパ
ルスｅとなる。

このようにアノード４に印加されるパルスａとグリッド
３に印加されるパルスｅとは互いに所望の位相差τを有
しでお・す、パルスａとｅとが共に“Ｈ？？レベルの期
間のみ第５図Ｆに示す如く間歇的に螢光表示管１に電流
が流れる。

これにより、螢光体５は第５図Ｆに示す電流が流れてい
る“Ｈｔｔレベルの期間のみ間歇的に発光せしめられ、
人間の眼にはその残像効果によって非減光時に比し実質
的に輝度が低くなったように感じられる。

本実施例によれば、グリッド３に間歇的に印加される電
圧は非減光時と同一レベルであり、かつ、螢光表示管１
に流れる電流レベルも通電時は非減光時と同一であるか
ら、第１図又は第３図に示した従来回路においで発生す
るような大なる輝度むらは発生せず、極めて小である。

また、上記遅延時間τは可変抵抗器ＶＲの値を可変する
ことにより任意の値とすることができるので、得られる
減光率は第２図に示した従来回路のような不連続なもの
ではなく連続した任意の値に設定できる。

また表示信号発生回路８よりのパルスａのデユーティ・
サイクルは一種類であってもよく、この場合も可変抵抗
器ＶＲの値を可変することにより、螢光表示管１に流れ
る電流期間を可変できるので、表示信号発生回路８は簡
単な回路構成のものでよく任意の連続した減光率が得ら
れる。

更にインバータ１０−１２、抵抗Ｒ１，Ｒ２、トランジ
スタＴｒ１は表示信号発生回路８と同一の集積回路内に
組み込むことができ、この場合はコストアップを極めて
小にできる。

なお、上記の可変抵抗器ＶＲの代りにＣｄＳセルやシリ
コン・フォトセルあるいはフォトトランジスタ等の受光
素子を用いてもよく、この場合には自動的に前記遅延時
間τが螢光表示管１の周囲の明るさに応じて変化するの
で、明るさに応じて自動的に減光動作を行なうことがで
きる。

また、遅延時間τを可変するためにコンデンサＣの容量
値を可変するよう構成してもよい。

更にグリッド３に印加されるパルス電圧をアノード４に
印加されるパルス電圧とは可変可能な位相差を有してい
ればよく、従ってグリッド３に印加されるパルス電圧の
方をアノード４に印加されるパルス電圧に対して遅延す
るように構成してもよい。

上述の如く、本考案になる螢光表示管の減光回路はアノ
ードに所定値の第１の直流電圧が印加され、かつ、グリ
ッドに所定値の第２の直流電圧が印加されたときに所定
の輝度でもつで発光する螢光表示管の上記アノードに、
上記第１の直流電圧と略同−レベルの第１のパルスを発
生して上記第１の直流電圧に代えて印加する回路と、上
記第２の直流電圧と略同−レベルで、かつ、上記第１の
パルスと所望の位相差をもたせた第２のパルスを生成す
る波形整形回路と、この第２のパルスを上記第２の直流
電圧に代えて上記螢光表示管のグリッドに印加する回路
とよりなり、上記波形整形回路により上記第１のパルス
と第２のパルスとの間の位相差を任意に可変することに
より、上記所定の輝度より小なる所望の輝度でもって上
記螢光表示管を発光せしめるよう構成したため、螢光表
示管のアノードに印加するパルスのデユーティ・サイク
ルを変化させる従来回路のような得られる減光率の制限
はなく、連続した任意の減光率でもって螢光表示管を減
光表示させることができ、また上記第１及び第２のパル
スはレベルが第１及び第２の直流電圧と略同−レベルな
ので、グリッド電圧を下げる従来回路や螢光表示管に流
れる直流電流レベルを小にする従来回路において発生す
る大なる輝度むらは発生せず、極めて小なる輝度むらの
減光表示を行なうことができ、更に上記第２のパルスを
第１のパルスから生成することにより第１及び第２のパ
ルスを単一のパルス発生回路の出力が生成でき、また上
記第１及び第２のパルスのデユーティ・サイクルは一種
類でもよく、また更に上記波形整形回路をロジック回路
で構成したため、集積回路化でき、よってコスＩ・アッ
プを極めて小に抑える。

ことができ、また上記波形整形回路を受光素子を用いて
構成し、かつ、この受光素子の抵抗変化を利用して上記
第１及び第２のパルスの間の位相差を可変するよう構成
したため、連続した任意の減光率による減光表示を螢光
表示管の周囲の明るさに応じて自動的に行なうことがで
きる等の数々の特長を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は従来回路の各個を示す回路図、第４
図は本考案回路の一実施例を示す回路図第５図Ａ−Ｆは
夫々第４図の動作説明用タイムチャートである。 １・・・・・・螢光表示管、２・・・・・・フィラメン
ト、３・・・・・・グリッド、４・・・・・・アノード
、５・・・・・・螢光体、７・・・・・・直流電圧源、
ＶＲ・・・・・・可変抵抗器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. アノードに所定値の第１の直流電圧が印加されかつ、グ
   リッドに所定値の第２の直流電圧が印力目されたときに
   所定の輝度でもって発光する螢光表示管の該アノードに
   、上記第１の直流電圧と略同−レベルの第１のパルスを
   発生して上記第１の直流電圧に代えて印加する回路と、
   上記第２の直流電圧と略同−レベルで、かつ、該第１の
   パルスと所望の位相差をもたせた第２のパルスを生成す
   る波形整形回路と、該第２のパルスを上記第２の直流電
   圧に代えて上記螢光表示管のグリッドに印加する回路と
   よりなり、上記波形整形回路により上記第１のパルスと
   第２のパルスとの間の位相差全任意に可変することによ
   り、上記所定の輝度より小なる所望の輝度でもって上記
   螢光表示管を発光せしめるよう構成した螢光表示管の減
   光回路。