(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電子放出部からなる組を複数有しており、各組は周期的に選択され、各組における前記複数の電子放出素子は選択されることによって同時に電子を放出する機会を与えられるものである電子源と、
前記電子放出部から放出される電子を加速する電位が与えられる加速電極と、
出力電位が交流成分を有しており、該交流成分の周波数が前記電子源における前記組の選択の周波数と同じに成るように制御されており、該出力電位が前記加速電極に供給される電源と、
を有することを特徴とする電子線装置。
【請求項２】
複数の電子放出部からなる組を複数有しており、各組は周期的に選択され、各組における前記複数の電子放出素子は選択されることによって同時に電子を放出する機会を与えられるものである電子源と、
前記電子放出部から放出される電子を加速する電位が与えられる加速電極と、
出力電位が交流成分を有しており、該交流成分の周波数が前記電子源における前記組の選択の周波数の２以上の整数倍と同じに成るように制御されており、該出力電位が前記加速電極に供給される電源と、
を有することを特徴とする電子線装置。
【請求項３】
複数の電子放出部からなる組を複数有しており、周波数ｆ２で各組は周期的に選択され、各組における前記複数の電子放出素子は選択されることによって同時に電子を放出する機会を与えられるものである電子源と、
前記電子放出部から放出される電子を加速する電位が与えられる加速電極と、
出力電位が交流成分を有しており、該交流成分の周波数ｆ１が以下の式１を、ｑを１から１０までの自然数の少なくともいずれかとした時に、満たす周波数に成るように制御されており、該出力電位が前記加速電極に供給される電源と、
を有しており、前記式１が、
ｆ１＝ｎ／（ｑ＊Ｔ）    式１
であり、ｎは任意の自然数であり、Ｔは、前記電子放出素子のいずれかが選択されて電子を放出する機会を与えられ、次に再びその電子放出素子が選択されて電子を放出する機会が与えられるまでの期間である、
ことを特徴とする電子線装置。
【請求項４】
前記式１において、ｑを１から５までの自然数のいずれかとした時に式１を満たす請求項３に記載の電子線装置。
【請求項５】
前記式１において、ｑを１から３までの自然数のいずれかとした時に式１を満たす請求項３に記載の電子線装置。
【請求項６】
前記式１において、ｑを１とした時に式１を満たす請求項３に記載の電子線装置。
【請求項７】
前記式１と以下の式２の両方を満たす請求項３乃至６いずれかに記載の電子線装置。
ｆ１＜ｆ２          式２
【請求項８】
前記各組毎に対応して、組内の複数の電子放出素子が共通に接続される共通配線を有しており、前記組の選択は、選択する組の前記共通配線に他の共通配線とは異なる選択電位を与えることによって行われる請求項１乃至７いずれかに記載の電子線装置。
【請求項９】
前記組内の複数の電子放出素子それぞれに対応して、前記共通配線に与えられる選択電位と協働して電子放出素子から電子を放出させるための電位を与える複数の配線を更に有する請求項８に記載の電子線装置。
【請求項１０】
前記共通配線に与えられる選択電位と協働して電子放出素子から電子を放出させるための電位を与える複数の配線に印加する電位の値もしくは該電位を印加する長さを制御することによって電子放出素子からの電子の放出を制御する請求項９に記載の電子線装置。
【請求項１１】
前記電子放出素子は冷陰極素子である請求項１乃至１０いずれかに記載の電子線装置。
【請求項１２】
前記電子放出素子は表面伝導型電子放出素子である請求項１乃至１１いずれかに記載の電子線装置。
【請求項１３】
前記電源は、フォワード式スイッチング電源である請求項１乃至１２いずれかに記載の電子線装置。
【請求項１４】
前記電源は、フライバック式スイッチング電源である請求項１乃至１２いずれかに記載の電子線装置。
【請求項１５】
前記電源は、共振式スイッチング電源である請求項１乃至１２いずれかに記載の電子線装置。
【請求項１６】
前記組の選択は、入力される水平同期信号に基づいて行われるものであり、前記電源を、前記水平同期信号に基づいて駆動することによって前記出力電位を発生する請求項１乃至１５いずれかに記載の電子線装置。
【請求項１７】
前記水平同期信号に基づいて制御した周波数で前記電源を駆動して前記出力電位を発生する請求項１６に記載の電子線装置。
【請求項１８】
前記電源を駆動する周波数は位相ロックループにより前記水平同期信号に基づいて制御される請求項１６もしくは１７に記載の電子線装置。
【請求項１９】
前記電源を駆動する周波数は位相ロックループにより制御される請求項１乃至１８いずれかに記載の電子線装置。
【請求項２０】
請求項１乃至１９いずれかに記載の電子線装置において、前記電子放出素子が放出する電子により発光する蛍光体を更に有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２１】
前記電源を、入力される画像信号が含む同期信号に基づいて駆動することによって前記出力電位を発生する請求項２０に記載の画像形成装置。
【請求項２２】
前記組の選択の周波数が、前記画像信号が含む同期信号に基づく物である請求項２１に記載の画像形成装置。
【請求項２３】
複数の電子放出部からなる組を複数有しており、各組は周期的に選択され、各組における前記複数の電子放出素子は選択されることによって同時に電子を放出する機会を与えられるものである電子源と、
前記電子放出部から放出される電子を加速する電位が与えられる加速電極と、
交流成分を有する出力電位を前記加速電極に供給する電源と、を有する電子線装置の駆動方法であって、
前記出力電位の交流成分の周波数を前記電子源における前記組の選択の周波数と同じに成るように制御することを特徴とする電子線装置の駆動方法。
【請求項２４】
複数の電子放出部からなる組を複数有しており、各組は周期的に選択され、各組における前記複数の電子放出素子は選択されることによって同時に電子を放出する機会を与えられるものである電子源と、
前記電子放出部から放出される電子を加速する電位が与えられる加速電極と、
交流成分を有する出力電位を前記加速電極に供給する電源と、を有する電子線装置の駆動方法であって、
前記出力電位の交流成分の周波数を前記電子源における前記組の選択の周波数の２以上の整数倍と同じに成るように制御することを特徴とする電子線装置の駆動方法。
【請求項２５】
複数の電子放出部からなる組を複数有しており、周波数ｆ２で各組は周期的に選択され、各組における前記複数の電子放出素子は選択されることによって同時に電子を放出する機会を与えられるものである電子源と、
前記電子放出部から放出される電子を加速する電位が与えられる加速電極と、
交流成分を有する出力電位を前記加速電極に供給する電源と、を有する電子線装置の駆動方法であって、
前記出力電位の交流成分の周波数ｆ１を以下の式１を、ｑを１から１０までの自然数の少なくともいずれかとした時に、満たす周波数に成るように制御することを特徴とするものであり、前記式１が、
ｆ１＝ｎ／（ｑ＊Ｔ）    式１
であり、ｎは任意の自然数であり、Ｔは、前記電子放出素子のいずれかが選択されて電子を放出する機会を与えられ、次に再びその電子放出素子が選択されて電子を放出する機会が与えられるまでの期間である、
ことを特徴とする電子線装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は電子線装置及び画像形成装置に関する。特に、電子放出素子から放出される電子を、加速電位により加速する構成の電子線装置及び画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子放出素子として熱陰極素子と冷陰極素子の２種類が知られている。このうち冷陰極素子では、たとえば表面伝導型放出素子や、電界放出型素子（以下ＦＥ型と記す）や、金属／絶縁層／金属型放出素子（以下ＭＩＭ型と記す）、などが知られている。
【０００３】
表面伝導型放出素子としては、たとえば、Ｍ．Ｉ．Ｅｌｉｎｓｏｎ，Ｒａｄｉｏ  Ｅ−ｎｇ．Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｐｈｙｓ．，１０，１２９０，（１９６５）や、後述する他の例が知られている。表面伝導型放出素子は、基板上に形成された小面積の薄膜に、膜面に平行に電流を流すことにより電子放出が生ずる現象を利用するものである。この表面伝導型放出素子としては、前記エリンソン等によるＳｎＯ２  薄膜を用いたものの他に、Ａｕ薄膜によるもの［Ｇ．Ｄｉｔｔｍｅｒ：“Ｔｈｉｎ  Ｓｏｌｉｄ  Ｆｉｌｍｓ”，９，３１７（１９７２）］や、Ｉｎ２  Ｏ３  ／ＳｎＯ２  薄膜によるもの［Ｍ．Ｈａｒｔｗｅｌｌ  ａｎｄ  Ｃ．Ｇ．Ｆｏｎｓｔａｄ：”ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．ＥＤ  Ｃｏｎｆ．”，５１９（１９７５）］や、カーボン薄膜によるもの［荒木久  他：真空、第２６巻、第１号、２２（１９８３）］等が報告されている。
【０００４】
図１７は、Ｍ．Ｈａｒｔｗｅｌｌ等による表面伝導型電子放出素子の平面図である。同図において、３００１は基板で、３００４はスパッタで形成された金属酸化物よりなる導電性薄膜である。導電性薄膜３００４は図示のようにＨ字形の平面形状に形成されている。誘導電性薄膜３００４に後述の通電フォーミングと呼ばれる通電処理を施すことにより、電子放出部３００５が形成される。図中の間隔Ｌは、０．５〜１［ｍｍ］、Ｗは、０．１［ｍｍ］で設定されている。尚、図示の便宜から、電子放出部３００５は導電性薄膜３００４の中央に矩形の形状で示したが、これは模式的なものであり、実際の電子放出部の位置や形状を忠実に表現しているわけではない。Ｍ．Ｈａｒｔｗｅｌｌらによる素子をはじめとして上述の表面伝導型放出素子においては、電子放出を行う前に導電性薄膜３００４に通電フォーミングと呼ばれる通電処理を施すことにより電子放出部３００５を形成するのが一般的であった。すなわち、通電フォーミングとは、前記導電性薄膜３００４の両端に一定の直流電圧、もしくは、例えば１Ｖ／分程度の非常にゆっくりとしたレートで昇圧する直流電圧を印加して通電し、導電性薄膜３００４を局所的に破壊もしくは変形もしくは変質せしめ、電気的に高抵抗な状態の電子放出部３００５を形成することである。尚、局所的に破壊もしくは変形もしくは変質した導電性薄膜３００４の一部には、亀裂が発生する。前記通電フォーミング後に導電性薄膜３００４に適宜の電圧を印加した場合には、前記亀裂付近において電子放出が行われる。
【０００５】
また、ＦＥ型の例は、たとえば、Ｗ．Ｐ．Ｄｙｋｅ＆Ｗ．Ｗ．Ｄｏｌａｎ，“Ｆｉｅ−ｌｄ  ｅｍｉｓｓｉｏｎ”，  Ａｄｖａｎｃｅ  ｉｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｐｈｙｓｉｃｓ，８，８９（１９５６）や、あるいは、Ｃ．Ａ．Ｓｐｉｎｄｔ，”Ｐｈｙｓｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  ｔｈｉｎ−ｆｉｌｍ  ｆｉｅｌｄ  ｅｍｉｓｓｉｏｎｃａｔｈｏｄｅｓ  ｗｉｔｈ  ｍｏｌｙｂｄｅｎｉｕｍ  ｃｏｎｅｓ”，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，４７，５２４８（１９７６）などが知られている。
【０００６】
図１８は、Ｃ．Ａ．Ｓｐｉｎｄｔ等によるＦＥ型の素子の断面図である。同図において、３０１０は基板で、３０１１は導電材料よりなるエミッタ配線、３０１２はエミッタコーン、３０１３は絶縁層、３０１４はゲート電極である。本素子は、エミッタコーン３０１２とゲート電極３０１４の間に適宜の電圧を印加することにより、エミッタコーン３０１２の先端部より電界放出を起こさせるものである。また、ＦＥ型の他の素子構成として、図１７のような積層構造ではなく、基板上に基板平面とほぼ平行にエミッタとゲート電極を配置した例もある。
【０００７】
また、ＭＩＭ型の例としては、たとえば、Ｃ．Ａ．Ｍｅａｄ，“Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｕｎｎｅｌ−ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｅｖｉｃｅｓ，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，３２，６４６（１９６１）などが知られている。
【０００８】
図１９は、ＭＩＭ型の素子構成の典型的な例の断面図である。図において、３０２０は基板で、３０２１は金属よりなる下電極、３０２２は厚さ１００オングストローム程度の薄い絶縁層、３０２３は厚さ８０〜３００オングストローム程度の金属よりなる上電極である。ＭＩＭ型においては、上電極３０２３と下電極３０２１の間に適宜の電圧を印加することにより、上電極３０２３の表面より電子放出を起こさせるものである。
【０００９】
上述の冷陰極素子は、熱陰極素子と比較して低温で電子放出を得ることができるため、加熱用ヒーターを必要としない。したがって、熱陰極素子よりも構造が単純であり、微細な素子を作成可能である。また、基板上に多数の素子を高い密度で配置しても、基板の熱溶融などの問題が発生しにくい。また、熱陰極素子がヒーターの加熱により動作するため応答速度が遅いのとは異なり、冷陰極素子の場合には応答速度が速いという利点もある。このため、冷陰極素子を応用するための研究が盛んに行われてきている。
【００１０】
たとえば、表面伝導型放出素子は、冷陰極素子のなかでも特に構造が単純で製造も容易であることから、大面積にわたり多数の素子を形成できる利点がある。そこで、たとえば本出願人による特開昭６４−３１３３２号公報において開示されるように、多数の素子を配列して駆動するための方法が研究されている。
【００１１】
また、表面伝導型放出素子の応用については、たとえば、画像表示装置、画像記録装置などの画像形成装置や、荷電ビーム源、等が研究されている。特に、画像表示装置への応用としては、たとえば本出願人によるＵＳＰ５，０６６，８８３や特開平２−２５７５５１号公報や特開平４−２８１３７号公報において開示されているように、表面伝導型放出素子と電子ビームの照射により発光する蛍光体とを組み合わせて用いた画像表示装置が研究されている。表面伝導型放出素子と蛍光体とを組み合わせて用いた画像表示装置は、従来の他の方式の画像表示装置よりも優れた特性が期待されている。たとえば、近年普及してきた液晶表示装置と比較しても、自発光型であるためバックライトを必要としない点や、視野角が広い点が優れていると言える。
【００１２】
また、ＦＥ型を多数個ならべて駆動する方法は、たとえば本出願人によるＵＳＰ４，９０４，８９５に開示されている。また、ＦＥ型を画像表示装置に応用した例として、たとえば、Ｒ．Ｍｅｙｅｒらにより報告された平板型表示装置が知られている。［Ｒ．Ｍｅｙｅｒ：“Ｒｅｃｅｎｔ  Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  ｏｎ  Ｍｉｃｒｏｔｉｐｓ  Ｄｉｓｐｌａｙ  ａｔ  ＬＥＴＩ”，Ｔｅｃｈ．Ｄｉｇｅｓｔ  ｏｆ  ４ｔｈ  Ｉｎｔ．Ｖａｃｕｕｍ  Ｍｉｃｒｏｅｌｅ−ｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｃｏｎｆ．，Ｎａｇａｈａｍａ，ｐｐ．６〜９（１９９１）］
また、ＭＩＭ型を多数個並べて画像表示装置に応用した例は、たとえば本出願人による特開平３−５５７３８号公報に開示されている。
【００１３】
以上いくつかの冷陰極電子源について述べたが、冷陰極素子の電子源からの電子ビームを吸引するためにアノード電極を用いる構成が知られている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
電子源からの電子を加速するための加速電位をスイッチング方式の高圧電源から供給する方式が知られている。例えばＣＲＴにおいて、フライバック式スイッチング電源を用いる構成が知られている。スイッチング方式の高圧電源の出力電位は交流成分（以下リプルとも言う）を有する。このリプルを低減するために平滑回路を設けることが考えられるが、コストアップや大型化の要因になってしまう。特に、一般的な高圧電源はコンデンサが高価で体積が大きいため、十分な平滑回路を設けようとするとコストアップや大型化が顕著に生じる。よって、平滑回路を用いるとしても、コストダウンのため、もしくは大型化を抑制するため、ある程度のリプルを許容できる構成が望まれる。
【００１５】
本願に係る発明は、好ましい画像表示装置を実現することを課題とする。また、特には、電子放出素子からの電子を加速する加速電位が交流成分を有する場合に好適な構成を実現することを課題とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本願に係る発明の一つは以下のように構成される。
【００１７】
複数の電子放出部からなる組を複数有しており、各組は周期的に選択され、各組における前記複数の電子放出素子は選択されることによって同時に電子を放出する機会を与えられるものである電子源と、
前記電子放出部から放出される電子を加速する電位が与えられる加速電極と、
出力電位が交流成分を有しており、該交流成分の周波数が前記電子源における前記組の選択の周波数と同じに成るように制御されており、該出力電位が前記加速電極に供給される電源と、
を有することを特徴とする電子線装置。
【００１８】
本願明細書ではその値が周期的に変動することを出力電位が交流成分を有するとしている。
【００１９】
また、本願に係る発明の一つは以下のように構成される。
【００２０】
複数の電子放出部からなる組を複数有しており、各組は周期的に選択され、各組における前記複数の電子放出素子は選択されることによって同時に電子を放出する機会を与えられるものである電子源と、
前記電子放出部から放出される電子を加速する電位が与えられる加速電極と、
出力電位が交流成分を有しており、該交流成分の周波数が前記電子源における前記組の選択の周波数の２以上の整数倍と同じに成るように制御されており、該出力電位が前記加速電極に供給される電源と、
を有することを特徴とする電子線装置。
【００２１】
また、本願に係る発明の一つは以下のように構成される。
【００２２】
複数の電子放出部からなる組を複数有しており、周波数ｆ２で各組は周期的に選択され、各組における前記複数の電子放出素子は選択されることによって同時に電子を放出する機会を与えられるものである電子源と、
前記電子放出部から放出される電子を加速する電位が与えられる加速電極と、
出力電位が交流成分を有しており、該交流成分の周波数ｆ１が以下の式１を、ｑを１から１０までの自然数の少なくともいずれかとした時に、満たす周波数に成るように制御されており、該出力電位が前記加速電極に供給される電源と、
を有しており、前記式１が、
ｆ１＝ｎ／（ｑ＊Ｔ）    式１
であり、ｎは任意の自然数であり、Ｔは、前記電子放出素子のいずれかが選択されて電子を放出する機会を与えられ、次に再びその電子放出素子が選択されて電子を放出する機会が与えられるまでの期間である、
ことを特徴とする電子線装置。
【００２３】
ここで、前記式１において、ｑを１から５までの自然数のいずれかとした時に式１を満たすと更に好ましく、ｑを１から３までの自然数のいずれかとした時に式１を満たすと更に好ましく、ｑを１とした時に式１を満たす更に好ましい。また、以下の式２を満たす場合に、式１を満たす様にすると特に好適である。
ｆ１＜ｆ２          式２
また、上記各発明において、前記各組毎に対応して、組内の複数の電子放出素子が共通に接続される共通配線を有しており、前記組の選択は、選択する組の前記共通配線に他の共通配線とは異なる選択電位を与えることによって行うとよい。また、この構成で、前記組内の複数の電子放出素子それぞれに対応して、前記共通配線に与えられる選択電位と協働して電子放出素子から電子を放出させるための電位を与える複数の配線を更に有するようにするとよい。また該複数の配線のそれぞれを別々の前記組に属する電子放出素子で共有する構成としても良い。この構成は、マトリックス配線として知られる構成を含むものである。ここで前記共通配線に印加される選択電位は、組内の複数の素子に対応して設けられる複数の配線に印加される電位が所定の条件を満たす値にならないと各素子は実質的に駆動状態にならないが、組内の複数の素子に対応して設けられる複数の配線に印加される電位が所定の条件を満たす値になることによって素子を駆動状態にすることができるように設定するとよい。前記共通配線に与えられる選択電位と協働して電子放出素子から電子を放出させるための電位を与える複数の配線に印加する電位の値もしくは該電位を印加する長さを制御することによって電子放出素子からの電子の放出を制御するようにするとよい。電位を制御対象にしても良く、流れる電流を制御対象にしても良い。
【００２４】
また上記各発明は、前記電子放出素子が冷陰極素子である時に特に好適に採用し得る。また、前記電子放出素子が表面伝導型電子放出素子である時に特に好適に採用し得る。
【００２５】
また上記各発明において、前記電源は、スイッチング電源を好適に用いることができる。それはフォワード式スイッチング電源であったり、フライバック式スイッチング電源あったり、共振式スイッチング電源であるとよい。
【００２６】
また上記各発明において、前記組の選択は、入力される水平同期信号に基づいて行われるものであり、前記電源を、前記水平同期信号に基づいて駆動することによって前記出力電位を発生するとよい。前記電源の、前記水平同期信号に基づく駆動は、水平同期信号の周波数と同じ周波数で駆動するものであったり、水平同期信号の周波数に基づいて制御した周波数であり、かつ水平同期信号の周波数とは異なる周波数で駆動するものであったりする。前記電源を駆動する周波数は位相ロックループにより制御することができる。位相ロックループの際に比較する対象としては前記水平同期信号を用いることができる。
【００２７】
また、本願に係る画像形成装置の発明は、以上のべた電子線装置において、前記電子放出素子が放出する電子により発光する蛍光体を更に有するものである。ここで、前記電源を、入力される画像信号が含む同期信号に基づいて駆動することによって前記出力電位を発生するとよい。また、前記組の選択の周波数が、前記画像信号が含む同期信号に基づくものであるとよい。
【００２８】
また、本願に係る発明の一つは以下のように構成される。
【００２９】
複数の電子放出部からなる組を複数有しており、各組は周期的に選択され、各組における前記複数の電子放出素子は選択されることによって同時に電子を放出する機会を与えられるものである電子源と、
前記電子放出部から放出される電子を加速する電位が与えられる加速電極と、
交流成分を有する出力電位を前記加速電極に供給する電源と、を有する電子線装置の駆動方法であって、
前記出力電位の交流成分の周波数を前記電子源における前記組の選択の周波数と同じに成るように制御することを特徴とする電子線装置の駆動方法。
【００３０】
また、本願に係る発明の一つは以下のように構成される。
【００３１】
複数の電子放出部からなる組を複数有しており、各組は周期的に選択され、各組における前記複数の電子放出素子は選択されることによって同時に電子を放出する機会を与えられるものである電子源と、
前記電子放出部から放出される電子を加速する電位が与えられる加速電極と、
交流成分を有する出力電位を前記加速電極に供給する電源と、を有する電子線装置の駆動方法であって、
前記出力電位の交流成分の周波数を前記電子源における前記組の選択の周波数の２以上の整数倍と同じに成るように制御することを特徴とする電子線装置の駆動方法。
【００３２】
また、本願に係る発明の一つは以下のように構成される。
【００３３】
複数の電子放出部からなる組を複数有しており、周波数ｆ２で各組は周期的に選択され、各組における前記複数の電子放出素子は選択されることによって同時に電子を放出する機会を与えられるものである電子源と、
前記電子放出部から放出される電子を加速する電位が与えられる加速電極と、
交流成分を有する出力電位を前記加速電極に供給する電源と、を有する電子線装置の駆動方法であって、
前記出力電位の交流成分の周波数ｆ１を以下の式１を、ｑを１から１０までの自然数の少なくともいずれかとした時に、満たす周波数に成るように制御することを特徴とするものであり、前記式１が、
ｆ１＝ｎ／（ｑ＊Ｔ）    式１
であり、ｎは任意の自然数であり、Ｔは、前記電子放出素子のいずれかが選択されて電子を放出する機会を与えられ、次に再びその電子放出素子が選択されて電子を放出する機会が与えられるまでの期間である、
ことを特徴とする電子線装置の駆動方法。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本願に係る発明の好適な実施の形態について説明する。
【００３５】
以下の実施例では、出力電位に交流成分を有する加速電位により電子を加速する構成において良好な表示を得るために、行列状に配置した電子放出素子を駆動する際に、選択された行の複数の電子放出素子に同時に電子放出の機会を与える方式を採用する。ＣＲＴで行われるような画面の縦方向に加えて横方向にも走査を行う点順次走査に対して、ある選択期間の間に選択した複数の素子に同時に電子放出の機会を与える方式を線順次方式と以下では称する。
【００３６】
同時に電子放出の機会を複数の素子が与えられるので、点順次に複数の素子を選択していく構成に比べて、加速電位の交流成分による発光輝度への影響が抑制できる。
【００３７】
すなわち以下の実施例では、複数の電子放出素子を行列状に配置し、複数の行配線と複数の列配線とに接続した電子源を採用している。複数の行配線の各行配線は、所定の選択周波数で所定の選択期間順次選択される。選択された行配線には選択されていない行配線とは異なる電位である選択電位が与えられる。ある行配線が選択されている選択期間において、該選択された行配線に接続される複数の電子放出素子に対して複数の列配線により行配線により与えられる電位とは異なる電位がそれぞれ与えられる。選択された行配線に接続される電子放出素子においては、行配線と列配線により与えられるそれぞれの電位の電位差により電子が放出される。
【００３８】
放出された電子は、加速電極であるアノード電極に与えられる加速電位により加速される。選択された行配線に接続される電子放出素子が同時に電子を放出している間は、加速電位がリプルを有していても同じ電位で加速されるためリプルの影響を抑制できる。
【００３９】
列配線からパルス幅変調信号を印加する場合は、そのハイレベル（ＯＮ）期間の長さに依存して加速電位のリプルの影響が生じうるが、許容できる範囲に抑制できる。また、該リプルの影響により生じる要求輝度と実際の発光輝度のずれは予め知ることもできるので、予め影響を評価することができる。
【００４０】
更には、加速電位の交流成分の周波数と、複数の行を順次選択していく周波数が一致しているか、もしくは加速電位の交流成分の周波数が、複数の行を順次選択していく周波数の整数倍であると、隣接する行の間での輝度に対する加速電位の交流成分の影響が近くなるので好適である。後者では加速電位の交流成分の周波数が高いことに伴い、交流成分による電位の変動量を抑制できるという点では更に好適である。
【００４１】
またここで、画像を連続的に表示する場合を考える。
【００４２】
ある電子放出素子が選択されて電子を放出する機会を与えられ、次に再びその電子放出素子が選択されて電子を放出する機会が与えられるまでをここで１フレーム期間Ｔとする。ここで言うフレームとは１つの画面を構成するものであり、一般的なテレビジョン技術で用いられるフレームという語の意味を含むものである。
【００４３】
ここで、あるフレームにおいてある電子放出素子が電子を放出する機会を与えられる時と、次のフレームにおいてその電子放出素子が電子を放出する機会を与えられる時とで、加速電位が異なる（加速電位の交流成分の波高値が異なる）と、連続するフレーム間で輝度分布状態が変動する。特にこの変動は加速電位の交流成分の１周期が線順次走査のための周波数（行配線を選択するための周波数）の１周期よりも長い時に目立ちやすい。
【００４４】
そこで、この輝度分布状態の変動を抑制するためには、加速電位の交流成分の１周期をｔ１とした時に、Ｔ／ｔ１が自然数になるようにすれば良い。ただし実際には１フレーム期間の間に加速電位の交流成分の１周期が自然数個ぴったり入らなくても、１０フレーム以内、より好ましくは５フレーム以内、更に好ましくは３フレーム以内に加速電位の交流成分の１周期が自然数個ぴったり入れば実際に画面を見る際には許容し得る。特にこの条件は加速電位の交流成分の周波数ｆ１を線順次走査の選択周波数ｆ２（ここでは行配線の選択周波数であり、水平同期信号の周波数と等しい）よりも小さくする場合には重要である。ここでｙフレーム（ｙは自然数）以内に加速電位の交流成分の１周期の自然数倍をぴったりに収めるには、ｑが１からｙまでの自然数のうちのいずれか少なくとも一つをとる時に、ｑ＊Ｔ／ｔ１が任意の自然数ｎとなるようにすれば良い。ここで＊は前後の値をかけるという意味である。よって、加速電位の交流成分の周波数ｆ１は、ｆ１＝１／ｔ１＝ｎ／ｑ＊Ｔとなる。ここで許容できる範囲としては、ｙは１０以下の自然数であり、好ましくは５以下の自然数であり、更に好ましくは３以下の自然数であり、より好ましくは１である。
【００４５】
以上を具体的に例を挙げて言うと、以下のように言うことができる。
【００４６】
たとえば１５．７５ｋＨｚの周波数ｆ２を有する水平同期信号で区切られる信号で１フレームを構成することを考えると、上述のように、加速電位の交流成分の周波数を１５．７５ｋＨｚとしたり、その自然数倍とするのが好適である。具体的には、前記水平同期信号の周波数や、水平同期信号の周波数を逓倍した周波数を加速電位を発生する際のスイッチング周波数とすることによって、加速電位の交流成分の周波数を水平同期信号の周波数と同じ、もしくはその自然数倍とすることができる。行配線の選択は水平同期信号の周波数と同じ周波数で行えば良い。
【００４７】
また、連続するフレーム間で輝度分布状態の変動を抑制する条件を考えると、水平同期信号の１周期ｔ２は１／ｆ２であり、フレーム周期Ｔを１／６０秒とすると、Ｔ／ｔ１が自然数ｎになる条件は、ｔ１＝１／（６０＊ｎ）となる。１０フレームまでは輝度分布が変動し得る状態を許容する条件は、ｔ１＝ｑ／（６０＊ｎ）、ここでｑは１から１０までの自然数のいずれか、ｎは任意の自然数、という条件になる。特にｔ１＞ｔ２の時にはこの条件を満たすことが好ましい。
【００４８】
このような周期を有する信号は、フレーム同期信号に基づき、フレーム同期信号と同期を取って生成することができる。フレーム同期信号としては、例えばＣＲＴ用の信号における垂直同期信号を用いることができる。また水平同期信号に基づき、水平同期信号と同期を取って生成しても良い。具体的には、フェーズロックループ（以下ＰＬＬとも言う）法により生成することができる。より具体的に言えば、生成する元となるフレーム同期信号もしくは水平同期信号の周波数よりも十分に高い周波数の基準波の周期を条件に適応するカウント値までカウントすることにより生成することができる。
【００４９】
なお、二次元の自然画などの画像を表示するための輝度階調の制御方式として、信号の振幅（例えば電圧信号の電圧値の大きさ）を制御する振幅変調方式（以下ＰＨＭ方式とも言う）と、具体的にはパルス幅変調方式（以下ＰＷＭ方式とも言う）として知られる、選択期間内での信号の長さを制御する方式とがある。以下の実施例では、対ノイズ性、低消費電力化の面で優れるＰＷＭ方式の例を示している。
【００５０】
以下の実施例においては、アノードに印加する加速電圧を供給する高圧電源のスイッチング周波数をＰＷＭの水平周波数（行配線の選択周波数）と同期させる手段を持つ。特に、実施例１では高圧電源のスイッチング周波数と行配線の選択周波数を一致させたので、図１の４０１２のようにＰＷＭのパルス幅が同じ場合にはパルスのオン期間にかかるアノード電圧は同じものとなり、同じ輝度を得る。
【００５１】
また、図２の４０２２のようにＰＷＭのパルス幅が異なる場合にもＰＷＭのパルス幅と輝度は図３のようにＶａ一定４０３０の場合に対し、４０３１のように多少ガンマ特性をもった関係となっているものの階調を表現するには十分である。
【００５２】
更に、高圧電源のスイッチング周波数をＰＷＭの水平周波数の整数倍で同期させる場合は、周波数が高いため図４の４０４１のように電圧リプルが小さくなるため、図５の４０５１のようにＰＷＭのパルス幅と輝度との関係はＶａ＝一定４０５０にかなり近い形となるため階調を表現するには十分である。
【００５３】
図６、図７、図８、図９にＳＥＤパネルの駆動回路のブロック図を、図１０にそのタイミング図を示す。
【００５４】
図６に示すように、Ｐ２０００は表示パネルであり、本実施例においては２４０＊７２０個の表面伝導型素子Ｐ２００１が垂直２４０行の行配線と水平７２０列の列配線によりマトリクス配線され、各表面伝導型素子Ｐ２００１からの放出電子ビームが高圧電源部Ｐ３０から印加される高電圧により加速され不図示の蛍光体に照射されることにより発光を得るものである。この不図示の蛍光体は用途に応じて種々の色配列を取ることが可能であるが、一例としてＲＧＢ縦ストライプ状の色配列とする。
【００５５】
本実施例においては以下前記水平２４０（ＲＧＢトリオ）＊垂直２４０ラインの画素数を有する表示パネルにＮＴＳＣ相当のテレビ画像を表示する応用例を示すが、ＮＴＳＣに限らずＨＤＴＶのような高精細な画像やコンピュータの出力画像など、解像度やフレームレートが異なる画像信号に対しても、ほぼ同一の構成で容易に対応できる。
【００５６】
図７に示すように、Ｐ１は、ＮＴＳＣのコンポジットビデオ入力を受けＲＧＢコンポーネントを出力するＮＴＳＣ−ＲＧＢデコーダ部である。このユニット内にて入力ビデオ信号に重畳されている同期信号（ＳＹＮＣ）を分離し出力する。同じく入力ビデオ信号に重畳されているカラーバースト信号を分離し、カラーバースト信号に同期したＣＬＫ信号（ＣＬＫ１）を生成し出力する。
【００５７】
図８に示すように、Ｐ２は、Ｐ１にてデコードされたアナログＲＧＢ信号を、ＳＥＤパネルを輝度変調するためのデジタル階調信号に変換するために必要な以下のタイミング信号と高圧電源部Ｐ３０と同期をとるための水平同期信号を発生するためのタイミング発生部であり、主に以下の動作を行う。
【００５８】
・Ｐ１からのＲＧＢアナログ信号をアナログ処理部Ｐ３にて直流再生するためのクランプパルスの出力。
【００５９】
・Ｐ１からのＲＧＢアナログ信号にアナログ処理部Ｐ３にてブランク期間を付加するためのブランキングパルス（ＢＬＫパルス）の出力。
【００６０】
・ＲＧＢアナログ信号のレベルをビデオ検出部Ｐ４にて検出するための検出パルスの出力。
【００６１】
・アナログＲＧＢ信号をＡ／Ｄ部Ｐ６にてデジタル信号に変換するためのサンプルパルス（不図示）の出力。
【００６２】
・ＲＡＭコントローラＰ１２がＲＡＭＰ８を制御するために必要なＲＡＭコントローラ制御信号の出力。
【００６３】
・Ｐ２内で生成されＣＬＫ１入力時にはＰ２内ＰＬＬ回路によりＣＬＫ１に同期する自走ＣＬＫ信号（ＣＬＫ２）の出力。
【００６４】
・Ｐ２内でＣＬＫ２を基に生成される同期信号（ＳＹＮＣ２）の出力。
（自走のＣＬＫ２発生手段を備えることにより、入力ビデオ信号が存在しないときも基準信号であるＣＬＫ２、ＳＹＮＣ２を発生できるため、ＲＡＭ手段Ｐ８の画像データを読み出すことによる画像表示が可能である。）
・高圧電源部Ｐ３０と水平周期で同期をとるための水平同期信号の出力。
【００６５】
図９に示すように、Ｐ３は、Ｐ１からの出力原色信号それぞれに備えられるアナログ処理部であり、主に以下の動作を行う。
【００６６】
・Ｐ２からクランプパルスを受け直流再生を行なう。
【００６７】
・Ｐ２からＢＬＫパルスを受けブランキング期間を付加する。
【００６８】
・ＭＰＵＰ１１を中心に構成されるシステムコントロール部の制御出力の一つであるＤ／Ａ部Ｐ１４のゲイン調整信号を受け、Ｐ１から入力された原色信号の振幅制御を行なう。
【００６９】
・ＭＰＵＰ１１を中心に構成されるシステムコントロール部の制御出力の一つであるＤ／Ａ部Ｐ１４のオフセット調整信号を受け、Ｐ１から入力された原色信号の黒レベル制御を行なう。
【００７０】
Ｐ４は、入力される映像信号レベルあるいは、アナログ処理部Ｐ３にて制御された後の映像信号レベルを検出するためのビデオ検出部であり、Ｐ２から検出パルスを受け、ＭＰＵＰ１１を中心に構成されるシステムコントロール部の制御入力のひとつであるＡ／Ｄ部Ｐ１５により検出結果が読み取られる。
【００７１】
Ｐ２からの検出パルスは、例えばゲートパルス、リセットパルス、サンプル＆ホールド（以下Ｓ／Ｈと呼ぶ）パルスの３種からなり、ビデオ検出部は例えば積分回路とＳ／Ｈ回路からなる。
【００７２】
たとえばゲートパルスにより入力ビデオ信号の有効期間中、前述積分回路でビデオ信号を積分し垂直帰線期間に発生するＳ／ＨパルスによりＳ／Ｈ回路で積分回路の出力をサンプルする。同垂直帰線期間にＡ／Ｄ部Ｐ１５により検出結果が読み取られた後、リセットパルスで積分回路とＳ／Ｈ回路が初期化される。
【００７３】
このような動作でフィールド毎の平均ビデオレベルが検出できる。
【００７４】
ＬＰＦＰ５は、Ａ／Ｄ部Ｐ６の前段に置かれるプリフィルタ手段である。
【００７５】
Ａ／Ｄ部Ｐ６は、Ｐ２からのサンプルＣＬＫを受け、ＬＰＦＰ５を通過したアナログ原色信号を必要階調数で量子化するＡ／Ｄコンバータ手段である。
【００７６】
逆γテーブルＰ７は、入力されるビデオ信号を表示パネルが有する発光特性に変換するために備えられた階調特性変換手段である。本実施例のようにパルス幅変調により輝度階調を表現する場合、輝度データの大きさに発光量がほぼ比例するリニアな特性を示すことが多い。一方ビデオ信号は、ＣＲＴを用いたＴＶ受像機を対象としているため、ＣＲＴの非線形な発光特性を補正するためにγ処理を施されている。このため本実施例のようにリニアな発光特性を持つパネルにＴＶ画像を表示させる場合、Ｐ７のような階調特性変換手段でγ処理の効果を打ち消す必要がある。
【００７７】
ＭＰＵＰ１１を中心に構成されるシステムコントロール部の制御入出力のひとつであるＩ／Ｏ制御部Ｐ１３の出力によりこのテーブルデータを切り替えて、発光特性を好みに変えることが出来る。
【００７８】
Ｐ８は、Ｒ／Ｇ／Ｂ処理回路毎に備えられた画像メモリであり、パネルの総表示画素数分のアドレスを有する。（この場合水平２４０＊垂直２４０ライン＊３個）。このメモリにパネル各絵素が発光すべき輝度データを格納しておき、点順次に輝度データを読み出すことにより、パネルにメモリ内に格納された画像の表示を行なう。
【００７９】
輝度データのＰ８からの出力は、ＲＡＭコントローラＰ１２からのアドレス制御を受けて行なう。
【００８０】
Ｐ８へのデータの書き込みは、ＭＰＵＰ１１を中心に構成されるシステムコントロール部の管理の基に行われる。簡単なテストパターンなどであれば、ＭＰＵＰ１１がＰ８各アドレスに格納する輝度データを演算して発生し書き込む。自然静止画像のようなパターンであれば、例えば外部コンピュータなどに格納した画像ファイルをＭＰＵＰ１１を中心に構成されるシステムコントロール部の入出力部のひとつであるシリアル通信Ｉ／ＦＰ１６を介して読み込み、画像メモリＰ８へ書き込む。
【００８１】
Ｐ９はデータセレクタであり、出力する画像データを画像メモリＰ８からのデータにするか、Ａ／Ｄ部Ｐ６（入力ビデオ信号系）からのデータにするかをＭＰＵＰ１１を中心に構成されるシステムコントロール部の制御入出力のひとつであるＩ／Ｏ制御部Ｐ１３の出力により決定する。
【００８２】
この２系統の入力セレクトの他、Ｐ９から固定値を発生するモードを持ちＰ１３によりこのモードが選択され出力することもできる。このモードにより、例えば全白パターンなどの調整信号を外部入力なしに高速に表示することができる。
【００８３】
Ｐ１０は、各原色信号毎に備えられる水平１ラインメモリ手段であり、ラインメモリ制御部Ｐ２１の制御信号により、ＲＧＢの３系統並列に入力される輝度データをパネル色配列に応じた順番に並べ替えて１系統の直列信号に変換しラッチ手段Ｐ２２を介してＸドライバ部へ出力する。
【００８４】
システムコントロール部は主にＭＰＵＰ１１、シリアル通信Ｉ／ＦＰ１６、Ｉ／Ｏ制御部Ｐ１３、Ｄ／Ａ部Ｐ１４、Ａ／Ｄ部Ｐ１５、データメモリＰ１７、ユーザーＳＷ手段Ｐ１８から構成される。
【００８５】
システムコントロール部は、ユーザーＳＷ手段Ｐ１８やシリアル通信Ｉ／ＦＰ１６からのユーザー要求を受け、対応する制御信号をＩ／Ｏ制御部Ｐ１３やＤ／Ａ部Ｐ１４から出力することによりその要求を実現する。
【００８６】
また、Ａ／Ｄ部Ｐ１５からのシステム監視信号を受け応する制御信号をＩ／Ｏ制御部Ｐ１３やＤ／Ａ部Ｐ１４から出力することにより最適な自動制御を行なう。
【００８７】
本実施例においてはユーザー要求としては、テストパターン発生や階調性の可変、明るさ、色制御などの表示制御が実現できる。また前述のようにビデオ検出部Ｐ４からの平均ビデオレベルをＡ／Ｄ部Ｐ１５でモニタすることによりＡＢＬなどの自動制御を行なうこともできる。またデータメモリＰ１７を備えることにより、ユーザー調整量を保存することができる。
【００８８】
Ｐ１９はＹドライバ制御タイミング発生部、Ｐ２０はＸドライバ制御タイミング発生部であり、ともにＣＬＫ１，ＣＬＫ２，ＳＹＮＣ２信号を受けＹドライバ制御、Ｘドライバ制御信号を発生する。
【００８９】
Ｐ２１はラインメモリＰ１０のタイミング制御を行なうための制御部であり、ＣＬＫ１，ＣＬＫ２，ＳＹＮＣ２信号を受け輝度データをラインメモリに書き込むためのＲ，Ｇ，Ｂ＿ＷＲＴ制御信号およびラインメモリからパネル色配列に応じた順番で輝度データを読み出すためのＲ，Ｇ，Ｂ＿ＲＤ信号を発生する。
【００９０】
図１０のＴ１０４はＲＧＢ各色の内１色を例として書いた色サンプルデータ列の波形であり、１水平期間に２４０個のデータ列で構成される。このデータ列を１水平期間に上記制御信号によりラインメモリＰ１０に書き込む。次の水平期間に各色毎のラインメモリＰ１０を書き込みの場合の３倍の周波数で読み出し有効にすることでＴ１０５のような１水平期間あたり７２０個の輝度データ列を得る。
【００９１】
Ｐ１００１はＸ，Ｙドライバタイミング発生部であり、Ｙドライバ制御タイミング発生部Ｐ１９とＸドライバ制御タイミング発生部Ｐ２０からの制御信号を受けＸドライバ制御のために以下の信号を出力し
・シフトクロック
・ＬＤパルス（シフトレジスタＰ１１０１，１１０７に読み込んだデータをＰＷＭジェネレータ部Ｐ１１０２とＤ／Ａ部Ｐ１１０３内の不図示のメモリ手段にフェッチするため及びＰＷＭジェネレータ部Ｐ１１０２とＤ／Ａ部Ｐ１１０３への水平周期のトリガとして作用する）
・ＩｆテーブルＲＯＭ制御信号
Ｙドライバ制御のためにＹシフトレジスタを動かすための水平周期のシフトクロック及び行走査開始トリガを与えるための垂直周期のトリガ信号を出力する。
【００９２】
シフトレジスタＰ１１０１は、ラッチ手段Ｐ２２からの水平周期毎の７２０個の列配線数の輝度データ列をＸ，Ｙドライバタイミング発生部Ｐ１００１からの図１０のＴ１０７のような輝度データに同期したシフトクロックにより読み込み、Ｔ１０８のようなＬＤパルスによりＰＷＭジェネレータ部Ｐ１１０２に７２０個の１水平列分のデータを一度に転送する。
【００９３】
シフトレジスタＰ１１０７は、データセレクタ手段Ｐ１２０１からの水平周期毎の７２０個の列配線数の列配線駆動電流データ列を輝度データ同様にシフトクロックにより読み込み、Ｔ１０８のようなＬＤパルスによりＤ／Ａ部Ｐ１１０３に７２０個の１水平列分のデータを一度に転送する。
【００９４】
ＩｆテーブルＲＯＭＰ１２０２は、表示パネルＰ２０００の７２０＊２４０個の各表面伝導型素子に流すべき電流振幅値のデータを記憶するためのメモリ手段であり、Ｘ，Ｙドライバタイミング発生部Ｐ１００１からのＩｆテーブルＲＯＭ制御信号により読み出しアドレス制御を受け、水平周期毎に図１０Ｔ１０５のような走査される１行分の７２０個の電流振幅値のデータを出力する。
【００９５】
ＩｆテーブルＲＯＭＰ１２０２を用いてこの列配線（すなわち表面伝導型素子）を駆動する電流値を各素子毎に最適な値に設定することにより、輝度の均一性を非常に良くできる。
【００９６】
また、低コスト化などの目的でＩｆテーブルＲＯＭＰ１２０２を使用しない場合のためにデータセレクタ手段Ｐ１２０１が備えられており、ＭＰＵＰ１１を中心に構成されるシステムコントロール部の制御入出力のひとつであるＩ／Ｏ制御部Ｐ１３から出力されるＩｆ設定データを同Ｉ／Ｏ制御部Ｐ１３からの切り替え信号によりシフトレジスタＰ１１０７に出力する。
【００９７】
各列配線毎に備えられるＰＷＭジェネレータ部Ｐ１１０２はシフトレジスタＰ１１０１からの輝度データを受け、図１０Ｔ１１０に示す波形のように水平周期毎にデータの大きさに比例したパルス幅を有するパルス信号を発生する。
【００９８】
各列配線毎に備えられるＤ／Ａ部Ｐ１１０３は電流出力のデジタルアナログ変換機でありシフトレジスタＰ１１０７からの電流振幅値のデータを受け、図１０Ｔ１１１に示す波形のように水平周期毎にデータの大きさに比例した電流振幅を有する駆動電流を発生する。
【００９９】
Ｐ１１０４はトランジスタなどで構成されるスイッチ手段であり、Ｄ／Ａ部Ｐ１１０３からの電流出力をＰＷＭジェネレータ部Ｐ１１０２からの出力が有効な期間列配線に印加し、ＰＷＭジェネレータ部Ｐ１１０２からの出力が無効な期間は列配線を接地する。図１０のＴ１１１に列配線駆動波形の一例を示す。
【０１００】
列配線毎に備えられるダイオード手段Ｐ１１０５は、コモン側がＶｍａｘレギュレータＰ１１０６に接続される。ＶｍａｘレギュレータＰ１１０６は電流吸い込みが可能な定電圧源でありダイオード手段Ｐ１１０５と合わせて、表示パネルＰ２０００の７２０＊２４０個の各表面伝導型素子に過電圧が印加されるのを防止する保護回路を形成する。
【０１０１】
この保護電圧（Ｖｍａｘと行配線の走査選択時に印加される−Ｖｓｓで規定される電位）は、ＭＰＵＰ１１を中心に構成されるシステムコントロール部の制御入出力のひとつであるＤ／Ａ部Ｐ１４により与えられる。従い素子過電圧防止の他、輝度制御の目的でＶｍａｘ電位（もしくは−Ｖｓｓ電位）を変化させることも可能である。
【０１０２】
行方向駆動手段Ｐ３０００の構成を図２１に示す。Ｙシフトレジスタ部Ｐ１００２はＸ，Ｙドライバタイミング発生部Ｐ１００１からの水平周期のシフトクロック及び行走査開始トリガを与えるための垂直周期のトリガ信号を受け行配線を走査するための選択信号を各行配線Ｐ２００２毎に備えられるプリドライバ部Ｐ１００３に順に出力する。各行配線を駆動する出力部は例えばトランジスタ手段Ｐ１００６、ＦＥＴ手段Ｐ１００４、ダイオード手段Ｐ１００７から構成される。プリドライバ部Ｐ１００３はこの出力部を応答良く駆動するためのものである。ＦＥＴ手段Ｐ１００４は行選択時に導通するスイッチ手段で選択時に定電圧レギュレータ部Ｐ１００５からの−Ｖｓｓ電位を行配線に印加する。トランジスタ手段Ｐ１００６は非行選択時に導通するスイッチ手段で非選択時に定電圧レギュレータ部Ｐ１００８からのＶｕｓｏ電位を行配線に印加する。図１０のＴ１１２に行配線駆動波形の一例を示す。
【０１０３】
ダイオード手段Ｐ１００７は行配線に異常電位発生防止と各行配線を駆動する出力部の保護のために備えられる。
【０１０４】
−ＶｓｓとＶｕｓｏ電位を発生する定電圧レギュレータ部Ｐ１００５，１００７はＭＰＵＰ１１を中心に構成されるシステムコントロール部の制御入出力のひとつであるＤ／Ａ部Ｐ１４により制御される。
【０１０５】
また高圧電源部Ｐ３０も同様にＭＰＵＰ１１を中心に構成されるシステムコントロール部の制御入出力のひとつであるＤ／Ａ部Ｐ１４により制御される。
【０１０６】
【実施例】
［実施例１］
実施例１ではＳＥＤの水平同期周波数とＦＢＴ（Ｆｌｙ  Ｂａｃｋ  Ｔｒａｎｓｆｏｍｅｒ以下ＦＢＴと記す）方式の高圧電源の同期させる例を示す。
【０１０７】
図１１は、本実施例で用いる高圧電源部の構成を示す図である。
【０１０８】
図１１に示すように、ＩＣ１はパルス幅を電圧制御可能な外部同期型のマルチバイプレータで、タイミング発生部Ｐ２からの水平同期信号入力がＬ（ロー）レベルとなると、コンデンサＣ３をディスチャージし、トランジスタＱ２及びＱ３出力をＨレベルにコントロールする。又、このときのＨレベルの幅は、Ｓ３１に印加されるＤＣ電圧とＣ３の端子電圧によって決定される。
【０１０９】
トランジスタＱ２及びＱ３によりＭＯＳＦＥＴ（Ｑ１）がスイッチすると、ダイオードＤ１のカソード側はグランドに接続され、ＦＢＴ（Ｔ１）の一次側には＋Ｂ電圧が掛かり、電流が流れる。
【０１１０】
一定時間後、ＩＣ１によってトランジスタＱ２及びＱ３の出力がＬ（ロー）レベルとなると、Ｑ１はオフし、ＦＢＴＴ１の一次側に流れていた電流はキャパシタンス（以下ＣＡＰとも言う）Ｃ１に流れ込み、ここでＦＢＴ（Ｔ１）の一次側のインダクタンスとＣＡＰ（Ｃ１）のキャパシタンスが共振する事によりＣＡＰ（Ｃ１）の両端には＋Ｂ電圧の数倍から数十倍のフライバック電圧が生じる。
【０１１１】
次にＦＢＴ（Ｔ１）は、一次側で生じたフライバック電圧をトランスの巻き数比（ｎ）に応じたｎ倍フライバック電圧をＦＢＴ（Ｔ１）の二次側に出力する。二次側に出力されたフライバック電圧はダイオードＤ３で整流され、直流電圧となって表示パネルＰ２０００にアノード電圧として供給される。
【０１１２】
又、このアノード電圧は抵抗Ｒ３，Ｒ４で分圧され、増幅器で増幅した後、Ｓ３１を通ってＩＣ１に印加され、ＰＷＭのオン期間の間高圧出力が一定となる状態に近づくように制御する。
【０１１３】
以上のようにアノードに印加する高圧電源のスイッチング周波数をＰＷＭの水平周波数と同期させ一致させる事によって、図２０の４００２のように高圧電源の出力が電圧リプルを持つ場合、ＰＷＭパルス４００３のオン期間に高圧の電圧リプルレベルが高い場合と低い場合が予期せずに起こり、同じＰＷＭのパルス幅でもＰＷＭオン期間のアノード電圧が異なり、輝度差を生じるのに対し、図２の４０１２のようにＰＷＭのパルス幅が同じ場合にはパルスのオン期間にかかるアノード電圧は同じものとなり、同じ輝度を得ることが可能となる。
【０１１４】
また、図２の４０２２のようにＰＷＭのパルス幅が異なる場合にもＰＷＭのパルス幅と輝度は図３のようにＶａ一定４０３０の場合に対し、４０３１のように多少ガンマ特性をもった関係となっているものの階調を表現するには十分である。
【０１１５】
［実施例２］
実施例２ではタイミング発生部Ｐ２からの水平同期信号を逓倍した周波数に同期するスイッチング方式による高圧電源部Ｐ３０を用いる。その構成が図１２に示されている。尚、各部の詳細な機能については既に実施例１で述べているのでここでは省略する。
【０１１６】
高圧電源部Ｐ３０へ入力した水平同期信号は、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）部Ｓ４１で逓倍され、高圧電源が最も効率の良い周波数に近い周波数の同期信号を出力する。例えば水平同期信号の周波数がＮＴＳＣの水平同期信号の周波数と同じく１５．７５ｋＨｚの場合、４倍の６３ｋＨｚを出力する。
【０１１７】
はじめにＰＬＬ（Ｓ４１）部について図１３を用いて説明する。
【０１１８】
図１３で入力された同期信号は位相比較器Ｓ５１で内部ＶＣＭ（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｍｕｌｔｉｖｉｂｒａｔｏｒ以下ＶＣＭと記す）Ｓ５４の発振出力を分周器Ｓ５５で分周（１／整数）した信号と位相比較し、位相差に応じたパルス幅を出力する。
【０１１９】
位相比較器Ｓ５１からの出力は続いてチャージポンプＳ５２でパルス幅期間のみ次のＬＰＦ（Ｌｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ以下ＬＰＦと記す）Ｓ５３にパルスを出力する。
【０１２０】
ＬＰＦ（Ｓ５３）は簡単なＲとＣのフィルタ構成で、チャージポンプＳ５２のパルス出力をＤＣ電圧になるように積分する。
【０１２１】
ＶＣＭ（Ｓ５４）はＬＰＦ（Ｓ５３）のＤＣ電圧によって発振周波数を制御できる方形波出力の発振器であって、これによって入力された同期信号に同期した逓倍出力の同期信号を得る事ができる。
【０１２２】
ＰＬＬ（Ｓ４１）によって逓倍された同期信号はトランジスタＱ３をドライブする。これによってコンデンサＣ７は一定周期で放電され、Ｃ７の両端にはＰＬＬ（Ｓ４１）の出力する同期信号に同期した鋸波を得ることができる。次にこの鋸波はコンパレータＳ４２で高圧出力Ｓ４５の出力をＲ１，Ｒ２で分圧し、増幅器Ｓ４４で増幅したＤＣ電圧と比較され、ＰＬＬ（Ｓ４１）の出力する同期信号に同期したＰＷＭ出力を得る。
【０１２３】
コンパレータＳ４２によって得られたＰＷＭ信号はトランジスタＱ２，Ｑ４を介してＦＥＴ（Ｑ１）をドライブする。ＦＥＴ（Ｑ１）がオンすると、トランスＴ１の一次側にはオン期間のみ電流が流れ、方形波電圧を得る。
【０１２４】
トランスＴ１の一次側に得られた方形波電圧はトランスＴ１の巻き数比（ｎ）に応じ、ｎ倍となって二次側へ出力される。
【０１２５】
次に、トランスＴ１によって得られた二次側の方形波電圧は、一般に使用される倍電圧整流回路Ｓ４３によりトランスＴ２の出力電圧の二倍のＤＣ電圧出力を高圧出力Ｓ４５に出力する。
【０１２６】
又、Ｓ４５で得られた高電圧はＲ１，Ｒ２によって分圧され、Ｓ４４の増幅器を通ってコンパレータＳ４２へ戻り、高電圧を一定に保つように動作する。ただし、リプルは残る。
【０１２７】
以上のようにアノードに印加する高圧電源のスイッチング周波数をＰＷＭの水平周波数の４倍で同期させる事によって、図２０の４００２のように高圧電源の出力が電圧リプルを持つ場合、ＰＷＭパルス４００３のオン期間に高圧の電圧リプルレベルが高い場合と低い場合が予測不能に生じ、同じＰＷＭのパルス幅でもＰＷＭオン期間のアノード電圧が異なり、予期せぬ輝度差を生じていたのに対し、図１４の４０６２のようにＰＷＭのパルス幅が同じ場合にはパルスのオン期間にかかるアノード電圧は同じものとなり、同じ輝度を得ることが可能となる。
【０１２８】
また、図１５の４０７２のようにＰＷＭのパルス幅が異なる場合にも高圧電源のスイッチング周波数が高いため図１５の４０７１のように電圧リプルが小さくなるため、図１６の４０８１のようにＰＷＭのパルス幅と輝度との関係はＶａ＝一定４０８０にかなり近い形となるため階調を表現するには十分である。
【０１２９】
ここで、逓倍の周波数で同期した場合、電圧リプルが小さくなって輝度への影響が低減されることから、非同期においてもスイッチング周波数を上げる（２倍以上）と輝度ばらつきが目立ちにくくなると思われるが、完全ではなく、実際、同期をかけたほうが輝度ばらつきが無く、十分な階調表現が可能である。
【０１３０】
以上、高圧電源のスイッチング周波数とＰＷＭの周波数を同期する例を述べたが、ＰＨＭに於いてもパルス幅変調がパルス高変調に変わっただけであって同様の効果があることを確認している。
【０１３１】
［実施例３］
以上実施例１においては線順次走査の選択周波数と加速電位を供給する高圧電源のスイッチング周波数を一致させる構成を示し、実施例２においては線順次走査の選択周波数の自然数倍の値と高圧電源のスイッチング周波数を一致させる構成を示した。
【０１３２】
本実施例では、前述したように、高圧電源のスイッチング周期をｔ１とし、線順次走査の１選択期間をｔ２とした時、ｔ１＞ｔ２である実施例を示す。そして特に好ましい条件として前述のｑ＊Ｔ／ｔ１が任意の自然数ｎとなる条件を満たす構成を示す。
【０１３３】
本実施例では線順次走査の選択周波数を１５．７５ｋＨｚとし、フレーム周期を１／６０秒とし、ｑは１とし、ｎは２００とした。この時、１フレームに対応する信号は水平同期信号で区切られる２６２．５個の信号であり、そのうちの２４０個の信号を表示に用いた。
【０１３４】
これにより高圧電源のスイッチング周波数が１２ｋＨｚと決まる。実施例２で水平同期周波数に基づいて高圧電源のスイッチング周波数をその４倍に決めたのと同様に、本実施例では、フレーム周期に基づきＰＬＬによりその周波数の２００倍の周波数を得た。それを高圧電源のスイッチング周波数とする。
【０１３５】
以上の数値は、上記条件式を満たす一例であり、例えば高圧電源がもっとも効率よく機能する条件を上記条件式を外さない範囲で採用することができる。
【０１３６】
以上各実施例で述べたように、これまで述べてきた構成によって、電子を加速する加速電位にリプルがある場合に、輝度出力への影響を抑制したり、輝度出力への影響を予期可能なものとしたり、することができる。また、実際に画面を見た場合の評価を良好なものとすることができる。リプルを無くすことなく上記の効果が得られるため高圧電源のトランスや平滑用コンデンサの容量を低く抑えることが可能となり、装置のコストダウンを図ることが可能となる。
【０１３７】
【発明の効果】
本願発明によっては、良好な電子線装置及び画像表示装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】パルス幅が同じ場合のパルス幅変調（ＰＷＭ）のパルスの波形図
【図２】パルス幅が異なる場合のパルス幅変調（ＰＷＭ）のパルスの波形図
【図３】パルス幅変調（ＰＷＭ）のパルス幅と輝度の関係を示すグラフ
【図４】高電圧スイッチング周波数をＰＷＭの水平周波数の整数倍とした時のパルス幅変調（ＰＷＭ）のパルスの波形図
【図５】高電圧スイッチング周波数をＰＷＭの水平周波数の整数倍とした時のパルス幅変調（ＰＷＭ）のパルス幅と輝度の関係を示すグラフ
【図６】表示パネルの駆動回路のブロック図
【図７】ＮＴＳＣ−ＲＧＢデコーダ部のブロック図
【図８】タイミング発生部のブロック図
【図９】アナログ処理部のブロック図
【図１０】表示パネルの駆動回路の動作を説明するためのタイムチャート
【図１１】実施例１のフライバック式高電圧発生手段の回路図
【図１２】実施例２の周波数逓倍による高電圧発生手段のブロック図
【図１３】実施例２の周波数逓倍による高電圧発生手段が備える位相同期ループ（ＰＬＬ）部のブロック図
【図１４】パルス幅が同じ場合のパルス幅変調（ＰＷＭ）のパルスの波形図
【図１５】パルス幅が異なる場合のパルス幅変調（ＰＷＭ）のパルスの波形図
【図１６】パルス幅変調（ＰＷＭ）のパルス幅と輝度の関係を示すグラフ
【図１７】Ｈａｒｔｗｅｌｌの表面伝導型電子放出素子の平面図
【図１８】Ｓｐｉｎｄｔの電界放出型素子の断面図
【図１９】ＭＩＭ（金属・絶縁体・金属）型素子の断面図
【図２０】高電圧リップルが大きい場合のパルス幅変調（ＰＷＭ）のパルスの波形図
【図２１】行方向駆動手段の構成を示す図
【符号の説明】
３００１  基板
３００４  導電性薄膜
３００５  電子放出部
３０１０  基板
３０１１  導電材料よりなるエミッタ配線
３０１２  エミッタコーン
３０１３  絶縁層
３０１４  ゲート電極
３０２０  基板
３０２１  金属よりなる下電極
３０２２  厚さ１００オングストローム程度の薄い絶縁層
３０２３  厚さ８０〜３００オングストローム程度の金属よりなる上電極
４００１  非同期の場合の高圧スイッチング波形
４００２  非同期の場合の高圧出力リプル
４００３  輝度変調ＰＷＭ波形
４０１０  同期の場合の高圧スイッチング波形
４０１１  同期の場合の高圧出力リプル
４０１２  輝度変調ＰＷＭ波形
４０２０  同期の場合の高圧スイッチング波形
４０２１  同期の場合の高圧出力リプル
４０２２  輝度変調ＰＷＭ波形
４０３０  Ｖａ＝一定の場合の輝度−ＰＷＭパルス幅特性
４０３１  Ｖａにリプルがある場合の輝度−ＰＷＭパルス幅特性
４０４０  ＰＷＭの２倍の周波数に同期した高圧スイッチング波形
４０４１  ＰＷＭの２倍の周波数に同期した高圧出力リプル
４０４２  輝度変調ＰＷＭ波形
４０５０  Ｖａ＝一定の場合の輝度−ＰＷＭパルス幅特性
４０５１  Ｖａに２倍周期のリプルがある場合の輝度−ＰＷＭパルス幅特性
Ｐ１  ＮＴＳＣ−ＲＧＢデコーダ部
Ｐ２  タイミング発生部
Ｐ３  アナログ処理部
Ｐ４  ビデオ検出部
Ｐ５  ＬＰＦ
Ｐ６  Ａ／Ｄ
Ｐ７  γテーブル
Ｐ８  ＲＡＭ
Ｐ９  セレクタ
Ｐ１０  ラインメモリ
Ｐ１１  ＭＰＵ
Ｐ１２  ＲＡＭコントローラ
Ｐ１３  Ｉ／Ｏ制御部
Ｐ１４  Ｄ／Ａ
Ｐ１５  Ａ／Ｄ
Ｐ１６  シリアル通信Ｉ／Ｆ
Ｐ１７  データメモリ
Ｐ２１  ラインメモリ制御部
Ｐ２２  バッファ
Ｐ３０  高圧電源部
Ｐ１００１  Ｘ，Ｙドライバタイミング発生部
Ｐ１００２  Ｙシフトレジスタ
Ｐ１００３  プリドライバ
Ｐ１００４  行選択時に導通するスイッチ手段
Ｐ１００５  定電圧レギュレータ
Ｐ１００６  非行選択時に導通するスイッチ
Ｐ１００７  行配線に異常電位発生防止と各行配線を駆動する出力部の保護のためのダイオード
Ｐ１００８  定電圧レギュレータ
Ｐ１１０１  シフトレジスタ
Ｐ１１０２  ＰＷＭジェネレータ
Ｐ１１０３  Ｄ／Ａ
Ｐ１１０４  トランジスタなどで構成されるスイッチ
Ｐ１１０５  ダイオード
Ｐ１１０６  コントラストコントロール部
Ｐ１１０７  電流吸い込みが可能な定電圧源
Ｐ１２０１  データセレクタ
Ｐ１２０２  ＩｆテーブルＲＯＭ
Ｐ２０００  表示パネル
Ｐ２００１  表面伝導型素子
Ｐ２００２  行配線
Ｐ２００３  列配線
Ｔ１０１  デコードされたコンポーネントビデオ信号
Ｔ１０２  同期信号
Ｔ１０３  クロック信号
Ｔ１０４  色サンプルデータ
Ｔ１０５  輝度データ
Ｔ１０６  電流値データ
Ｔ１０７  シフトクロック
Ｔ１０８  ロードパルス
Ｔ１０９  ある列のＤ／Ａ電流出力波形
Ｔ１１０  ＰＷＭ発生器出力波形
Ｔ１１１  ある列のある出力電圧波形
Ｔ１１２  １行目の出力波形
Ｓ３１  電圧帰還
Ｓ４１  ＰＬＬブロック
Ｓ４２  コンパレータ
Ｓ４３  倍電圧整流回路
Ｓ４４  増幅器
Ｓ４５  高圧出力
Ｓ５１  位相比較器
Ｓ５２  チャージポンプ
Ｓ５３  ローパスフィルタ
Ｓ５４  電圧制御発振器
Ｓ５５  分周器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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