(57)【要約】【課題】引出電極と集束電極との間で絶縁破壊が生じる可能性を従来のものよりも低減することができる駆動装置及び駆動方法並びに駆動装置を備えた撮像装置及び表示装置を提供する。【解決手段】撮像装置１０は、電子放出源アレイ２０、光入射基板３０、駆動装置４０を備え、電子放出源アレイ２０は、エミッタ２１ａから電子を引き出す引出電極２３、電子を集束する集束電極２５を備え、駆動装置４０は、垂直走査回路４２、水平走査回路４３、電圧印加装置５０を備え、電圧印加装置５０は、垂直帰線期間において、引出電極２３と集束電極２５との間の電位差を放電が持続する放電持続電位差よりも小さくする構成を有する。【選択図】図１
2015022790.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子を放出するエミッタと、前記エミッタから前記電子を引き出す引出電極と、前記引出電極が引き出した電子を集束させる集束電極と、を有する電子放出源が行列状に配置された電子放出源アレイを駆動する駆動装置であって、
前記電子放出源を１行ずつ順次選択し前記電子源アレイの垂直方向に走査する垂直走査回路と、
前記垂直走査回路が選択した行の電子放出源を１列ずつ順次選択し前記電子源アレイの水平方向に走査する水平走査回路と、
前記引出電極及び前記集束電極のそれぞれに所定の引出電圧及び集束電圧を印加する電圧印加手段と、
を備え、
前記電圧印加手段は、前記垂直走査回路及び前記水平走査回路による１画面の走査終了から次の画面の走査開始までの垂直帰線期間に、前記引出電極と前記集束電極との間の電位差を放電が持続する放電持続電位差よりも小さくするものであることを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記電圧印加手段は、
前記画面の走査開始から走査終了までの期間において、前記電子を引き出す引出電圧を前記引出電極に印加するとともに前記引出電極が引き出した電子を集束させる集束電圧を前記集束電極に印加し、
前記垂直帰線期間において、前記引出電圧を前記引出電極に印加するとともに前記引出電極と前記集束電極との間の電位差が前記放電持続電位差よりも小さい値になる集束電圧を前記集束電極に印加するものであることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記電圧印加手段は、
前記画面の走査開始から走査終了までの期間において、前記電子を引き出す引出電圧を前記引出電極に印加するとともに前記引出電極が引き出した電子を集束させる集束電圧を前記集束電極に印加し、
前記垂直帰線期間において、前記集束電圧を前記集束電極に印加するとともに前記引出電極と前記集束電極との間の電位差が前記放電持続電位差よりも小さい値になる引出電圧を前記引出電極に印加するものであることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項４】
電子を放出するエミッタと、前記エミッタから前記電子を引き出す引出電極と、前記引出電極が引き出した電子を集束させる集束電極と、を有する電子放出源が行列状に配置された電子放出源アレイを駆動する駆動装置であって、
前記電子放出源を１行ずつ順次選択し前記電子源アレイの垂直方向に走査する垂直走査回路と、
前記垂直走査回路が選択した行の電子放出源を１列ずつ順次選択し前記電子源アレイの水平方向に走査する水平走査回路と、
前記引出電極及び前記集束電極のそれぞれに所定の引出電圧及び集束電圧を印加する電圧印加手段と、
を備え、
前記電子放出源アレイは、前記引出電極及び前記集束電極の少なくとも一方が行方向に複数に分割された分割電極を有し、
前記電圧印加手段は、
前記垂直走査回路が前記垂直方向に走査する垂直走査タイミングに基づいてパルスを各前記分割電極に順次印加するものであって、
前記垂直走査タイミングにおいて、前記エミッタから前記電子を引き出して集束させる所定の電圧を前記分割電極及び他方の電極にそれぞれ印加し、
前記垂直走査タイミングとは異なる期間において、前記分割電極と前記他方の電極との間の電位差を放電が持続する放電持続電位差よりも小さくするものであることを特徴とする駆動装置。
【請求項５】
電子を放出するエミッタと、前記エミッタから前記電子を引き出す引出電極と、前記引出電極が引き出した電子を集束させる集束電極と、を有する電子放出源が行列状に配置された電子放出源アレイを駆動する駆動装置であって、
前記電子放出源を１行ずつ順次選択し前記電子源アレイの垂直方向に走査する垂直走査回路と、
前記垂直走査回路が選択した行の電子放出源を１列ずつ順次選択し前記電子源アレイの水平方向に走査する水平走査回路と、
前記引出電極及び前記集束電極のそれぞれに所定の引出電圧及び集束電圧を印加する電圧印加手段と、
を備え、
前記電子放出源アレイは、前記引出電極及び前記集束電極の少なくとも一方が行方向に複数に分割された分割電極を有し、
前記電圧印加手段は、
前記垂直走査回路が前記垂直方向に走査する垂直走査タイミングに基づいてパルスを各前記分割電極に順次印加するものであって、
前記垂直走査タイミングの開始時刻よりも所定時間前から前記垂直走査タイミングの終了時刻までの第１の期間において、前記エミッタから前記電子を引き出して集束させる所定の電圧を前記分割電極及び他方の電極にそれぞれ印加し、
前記第１の期間とは異なる第２の期間において、前記分割電極と前記他方の電極との間の電位差を放電が持続する放電持続電位差よりも小さくするものであることを特徴とする駆動装置。
【請求項６】
電子を放出するエミッタと、前記エミッタから前記電子を引き出す引出電極と、前記引出電極が引き出した電子を集束させる集束電極と、を有する電子放出源が行列状に配置された電子放出源アレイを駆動する駆動装置であって、
前記電子放出源を１行ずつ順次選択し前記電子源アレイの垂直方向に走査する垂直走査回路と、
前記垂直走査回路が選択した行の電子放出源を１列ずつ順次選択し前記電子源アレイの水平方向に走査する水平走査回路と、
前記引出電極及び前記集束電極のそれぞれに所定の引出電圧及び集束電圧を印加する電圧印加手段と、
を備え、
前記電子放出源アレイは、前記引出電極及び前記集束電極の少なくとも一方が行方向に複数に分割された分割電極を有し、
前記電圧印加手段は、
前記垂直走査回路が前記垂直方向に走査する垂直走査タイミングに基づいてパルスを各前記分割電極に順次印加するものであって、
前記垂直走査タイミングの開始時刻を所定時間前に移動した時刻から前記垂直走査タイミングの終了時刻を所定時間後に移動した時刻までの第１の期間において、前記エミッタから前記電子を引き出して集束させる所定の電圧を前記分割電極及び他方の電極にそれぞれ印加し、
前記第１の期間とは異なる第２の期間において、前記分割電極と前記他方の電極との間の電位差を放電が持続する放電持続電位差よりも小さくし、
前記第１の期間と前記第２の期間との合計がパルス周期であり前記パルス周期が垂直有効走査期間と一致するパルスを前記第１の期間の開始時刻から前記第１の期間の１／２の期間ずつ遅延させて各前記分割電極に順次印加するものであることを特徴とする駆動装置。
【請求項７】
電子を放出するエミッタと、前記エミッタから前記電子を引き出す引出電極と、前記引出電極が引き出した電子を集束させる集束電極と、を有する電子放出源が行列状に配置された電子放出源アレイと、
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の駆動装置と、
光を透過する透明基板と、
前記透明基板上に形成された透明電極と、
前記透明電極上に形成され前記電子放出源アレイに対向配置された蛍光体と、
を備え、
前記水平走査回路は、映像信号で振幅変調された電圧又はパルス幅変調された電圧パルスの電圧を供給するものであることを特徴とする表示装置。
【請求項８】
電子を放出するエミッタと、前記エミッタから前記電子を引き出す引出電極と、前記引出電極が引き出した電子を集束させる集束電極と、を有する電子放出源が行列状に配置された電子放出源アレイと、
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の駆動装置と、
被写体からの光を入射する透明基板と、
前記透明基板上に形成された透明電極と、
前記透明電極上に形成され前記電子放出源アレイに対向配置された光電変換膜と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項９】
電子を放出するエミッタと、前記エミッタから前記電子を引き出す引出電極と、前記引出電極が引き出した電子を集束させる集束電極と、を有する電子放出源が行列状に配置された電子放出源アレイを駆動する駆動装置の駆動方法であって、
前記電子放出源を１行ずつ順次選択し前記電子源アレイの垂直方向に走査する垂直走査ステップと、
前記垂直走査ステップで選択した行の電子放出源を１列ずつ順次選択し前記電子源アレイの水平方向に走査する水平走査ステップと、
前記引出電極及び前記集束電極のそれぞれに所定の引出電圧及び集束電圧を印加する電圧印加ステップと、
を含み、
前記電圧印加ステップにおいて、前記垂直走査ステップ及び前記水平走査ステップによる１画面の走査終了から次の画面の走査開始までの垂直帰線期間に、前記引出電極と前記集束電極との間の電位差を放電が持続する放電持続電位差よりも小さくすることを特徴とする駆動方法。
【請求項１０】
電子を放出するエミッタと、前記エミッタから前記電子を引き出す引出電極と、前記引出電極が引き出した電子を集束させる集束電極と、を有する電子放出源が行列状に配置された電子放出源アレイを駆動する駆動装置の駆動方法であって、
前記電子放出源を１行ずつ順次選択し前記電子源アレイの垂直方向に走査する垂直走査ステップと、
前記垂直走査ステップで選択した行の電子放出源を１列ずつ順次選択し前記電子源アレイの水平方向に走査する水平走査ステップと、
前記引出電極及び前記集束電極のそれぞれに所定の引出電圧及び集束電圧を印加する電圧印加ステップと、
を含み、
前記電子放出源アレイは、前記引出電極及び前記集束電極の少なくとも一方が行方向に複数に分割された分割電極を有し、
前記電圧印加ステップは、
前記垂直走査ステップで前記垂直方向に走査する垂直走査タイミングに基づいてパルスを各前記分割電極に印加するステップであって、
前記垂直走査タイミングにおいて、前記エミッタから前記電子を引き出して集束させる電圧を前記分割電極と他方の電極との間に印加し、
前記垂直走査タイミングとは異なる期間において、前記分割電極と前記他方の電極との間の電位差を放電が持続する放電持続電位差よりも小さくすることを特徴とする駆動方法。
【請求項１１】
電子を放出するエミッタと、前記エミッタから前記電子を引き出す引出電極と、前記引出電極が引き出した電子を集束させる集束電極と、を有する電子放出源が行列状に配置された電子放出源アレイを駆動する駆動装置の駆動方法であって、
前記電子放出源を１行ずつ順次選択し前記電子源アレイの垂直方向に走査する垂直走査ステップと、
前記垂直走査ステップで選択した行の電子放出源を１列ずつ順次選択し前記電子源アレイの水平方向に走査する水平走査ステップと、
前記引出電極及び前記集束電極のそれぞれに所定の引出電圧及び集束電圧を印加する電圧印加ステップと、
を含み、
前記電子放出源アレイは、前記引出電極及び前記集束電極の少なくとも一方が行方向に複数に分割された分割電極を有し、
前記電圧印加ステップは、
前記垂直走査ステップで前記垂直方向に走査する垂直走査タイミングに基づいてパルスを各前記分割電極に印加するステップであって、
前記垂直走査タイミングの開始時刻よりも所定時間前から前記垂直走査タイミングの終了時刻までの第１の期間において、前記エミッタから前記電子を引き出して集束させる所定の電圧を前記分割電極及び他方の電極にそれぞれ印加し、
前記第１の期間とは異なる第２の期間において、前記分割電極と前記他方の電極との間の電位差を放電が持続する放電持続電位差よりも小さくすることを特徴とする駆動方法。
【請求項１２】
電子を放出するエミッタと、前記エミッタから前記電子を引き出す引出電極と、前記引出電極が引き出した電子を集束させる集束電極と、を有する電子放出源が行列状に配置された電子放出源アレイを駆動する駆動装置の駆動方法であって、
前記電子放出源を１行ずつ順次選択し前記電子源アレイの垂直方向に走査する垂直走査ステップと、
前記垂直走査回路が選択した行の電子放出源を１列ずつ順次選択し前記電子源アレイの水平方向に走査する水平走査ステップと、
前記引出電極及び前記集束電極のそれぞれに所定の引出電圧及び集束電圧を印加する電圧印加ステップと、
を含み、
前記電子放出源アレイは、前記引出電極及び前記集束電極の少なくとも一方が行方向に複数に分割された分割電極を有し、
前記電圧印加ステップは、
前記垂直走査回路が前記垂直方向に走査する垂直走査タイミングに基づいてパルスを各前記分割電極に順次印加するステップであって、
前記垂直走査タイミングの開始時刻を所定時間前に移動した時刻から前記垂直走査タイミングの終了時刻を所定時間後に移動した時刻までの第１の期間において、前記エミッタから前記電子を引き出して集束させる所定の電圧を前記分割電極及び他方の電極にそれぞれ印加し、
前記第１の期間とは異なる第２の期間において、前記分割電極と前記他方の電極との間の電位差を放電が持続する放電持続電位差よりも小さくし、
前記第１の期間と前記第２の期間との合計がパルス周期であり前記パルス周期が垂直有効走査期間と一致するパルスを前記第１の期間の開始時刻から前記第１の期間の１／２の期間ずつ遅延させて各前記分割電極に順次印加することを特徴とする駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子放出源アレイを駆動する駆動装置及び駆動方法並びに駆動装置を備えた撮像装置及び表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
円錐状の形状を有するスピント（Spindt）型のフィールドエミッタに代表される電子放出源アレイでは、放射される電子の空間広がりが大きくなることが知られている。これを抑制し細い電子ビームを作り出す技術のひとつとして、電子放出源アレイ上に集束電極を追加し、電子を引き出す引出電極と集束電極との間の電位差によって電子を集束させるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１記載の従来のものは、図１１（ａ）に示すように、陰極１上に形成されたエミッタ１ａと、陰極１上に形成された絶縁体２の上面に、順次、引出電極３、絶縁体４及び集束電極５が形成されている。絶縁体２及び４と集束電極５には引出電極３に開口されたホールと同心円になるようホールが開口されている。
【０００４】
集束電極５には、引出電極３との間に電位差を設けることで、電子レンズを形成するべく引出電極電圧Ｖｇとは別の電圧（例えば引出電極電圧より低い電圧Ｖｆ）が印加される。この状態で、図１１（ｂ）、（ｃ）に示すように、駆動回路基板７に設けられたトランジスタ７ａ、垂直走査回路７ｂ及び水平走査回路７ｃにより、画素６が順次選択されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１９９４００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のものは、引出電極３と集束電極５との間は数μｍ以下と非常に近く、この電極間に数１０Ｖ以上の高い電位差を設けるため、絶縁体４の壁面で沿面放電等が生じやすく、ひとたび小さな放電が起こると、その衝撃で絶縁体４の表面から２次電子が放出されたり、ガスなどが発生したりすることによる絶縁破壊や、さらなる大きな放電を誘発し破壊にいたるという課題があった。さらに、従来のものは、その放電が広がると、陰極１と引出電極３の放電を誘発したり、電子放出源アレイの広範囲に絶縁破壊が及んだりするケースもあった。
【０００７】
図１１（ｂ）、（ｃ）に示したようなアクティブマトリクス型の電子放出源アレイの場合、通常、引出電極３及び集束電極５はともにそれぞれ画素間で共通の電極となっており、このような電子放出源アレイでは、並べられた電子放出源のうち１個の素子でも絶縁破壊にいたると電子放出源アレイ全体で引出電極３と集束電極５との間に電位差を設けられなくなり、電子の集束はできなくなってしまうという課題があった。
【０００８】
本発明は、前述のような事情に鑑みてなされたものであり、引出電極と集束電極との間で絶縁破壊が生じる可能性を従来のものよりも低減することができる駆動装置及び駆動方法並びに駆動装置を備えた撮像装置及び表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の駆動装置は、電子を放出するエミッタと、前記エミッタから前記電子を引き出す引出電極と、前記引出電極が引き出した電子を集束させる集束電極と、を有する電子放出源が行列状に配置された電子放出源アレイを駆動する駆動装置であって、前記電子放出源を１行ずつ順次選択し前記電子源アレイの垂直方向に走査する垂直走査回路と、前記垂直走査回路が選択した行の電子放出源を１列ずつ順次選択し前記電子源アレイの水平方向に走査する水平走査回路と、前記引出電極及び前記集束電極のそれぞれに所定の引出電圧及び集束電圧を印加する電圧印加手段と、を備え、前記電圧印加手段は、前記垂直走査回路及び前記水平走査回路による１画面の走査終了から次の画面の走査開始までの垂直帰線期間に、前記引出電極と前記集束電極との間の電位差を放電が持続する放電持続電位差よりも小さくするものである構成を有している。
【００１０】
この構成により、本発明の駆動装置は、垂直帰線期間に、引出電極と集束電極との間の電位差を放電が持続する放電持続電位差よりも小さくするので、引出電極と集束電極との間で絶縁破壊が生じる可能性を従来のものよりも低減することができる。
【００１１】
本発明の駆動装置は、前記電圧印加手段は、前記画面の走査開始から走査終了までの期間において、前記電子を引き出す引出電圧を前記引出電極に印加するとともに前記引出電極が引き出した電子を集束させる集束電圧を前記集束電極に印加し、前記垂直帰線期間において、前記引出電圧を前記引出電極に印加するとともに前記引出電極と前記集束電極との間の電位差が前記放電持続電位差よりも小さい値になる集束電圧を前記集束電極に印加するものである構成を有している。
【００１２】
この構成により、本発明の駆動装置は、垂直帰線期間において、引出電圧を引出電極に印加するとともに引出電極と集束電極との間の電位差が放電持続電位差よりも小さい値になる集束電圧を集束電極に印加するので、引出電極と集束電極との間で絶縁破壊が生じる可能性を従来のものよりも低減することができる。
【００１３】
本発明の駆動装置は、前記電圧印加手段は、前記画面の走査開始から走査終了までの期間において、前記電子を引き出す引出電圧を前記引出電極に印加するとともに前記引出電極が引き出した電子を集束させる集束電圧を前記集束電極に印加し、前記垂直帰線期間において、前記集束電圧を前記集束電極に印加するとともに前記引出電極と前記集束電極との間の電位差が前記放電持続電位差よりも小さい値になる引出電圧を前記引出電極に印加するものである構成を有している。
【００１４】
この構成により、本発明の駆動装置は、垂直帰線期間において、集束電圧を集束電極に印加するとともに引出電極と集束電極との間の電位差が放電持続電位差よりも小さい値になる引出電圧を引出電極に印加するので、引出電極と集束電極との間で絶縁破壊が生じる可能性を従来のものよりも低減することができる。
【００１５】
本発明の駆動装置は、電子を放出するエミッタと、前記エミッタから前記電子を引き出す引出電極と、前記引出電極が引き出した電子を集束させる集束電極と、を有する電子放出源が行列状に配置された電子放出源アレイを駆動する駆動装置であって、前記電子放出源を１行ずつ順次選択し前記電子源アレイの垂直方向に走査する垂直走査回路と、前記垂直走査回路が選択した行の電子放出源を１列ずつ順次選択し前記電子源アレイの水平方向に走査する水平走査回路と、前記引出電極及び前記集束電極のそれぞれに所定の引出電圧及び集束電圧を印加する電圧印加手段と、を備え、前記電子放出源アレイは、前記引出電極及び前記集束電極の少なくとも一方が行方向に複数に分割された分割電極を有し、前記電圧印加手段は、前記垂直走査回路が前記垂直方向に走査する垂直走査タイミングに基づいてパルスを各前記分割電極に順次印加するものであって、前記垂直走査タイミングにおいて、前記エミッタから前記電子を引き出して集束させる所定の電圧を前記分割電極及び他方の電極にそれぞれ印加し、前記垂直走査タイミングとは異なる期間において、前記分割電極と前記他方の電極との間の電位差を放電が持続する放電持続電位差よりも小さくするものである構成を有している。
【００１６】
この構成により、本発明の駆動装置は、垂直走査タイミングとは異なる期間において、分割電極と他方の電極との間の電位差を放電が持続する放電持続電位差よりも小さくするので、引出電極と集束電極との間で絶縁破壊が生じる可能性を従来のものよりも低減することができる。
【００１７】
本発明の駆動装置は、電子を放出するエミッタと、前記エミッタから前記電子を引き出す引出電極と、前記引出電極が引き出した電子を集束させる集束電極と、を有する電子放出源が行列状に配置された電子放出源アレイを駆動する駆動装置であって、前記電子放出源を１行ずつ順次選択し前記電子源アレイの垂直方向に走査する垂直走査回路と、前記垂直走査回路が選択した行の電子放出源を１列ずつ順次選択し前記電子源アレイの水平方向に走査する水平走査回路と、前記引出電極及び前記集束電極のそれぞれに所定の引出電圧及び集束電圧を印加する電圧印加手段と、を備え、前記電子放出源アレイは、前記引出電極及び前記集束電極の少なくとも一方が行方向に複数に分割された分割電極を有し、前記電圧印加手段は、前記垂直走査回路が前記垂直方向に走査する垂直走査タイミングに基づいてパルスを各前記分割電極に順次印加するものであって、前記垂直走査タイミングの開始時刻よりも所定時間前から前記垂直走査タイミングの終了時刻までの第１の期間において、前記エミッタから前記電子を引き出して集束させる所定の電圧を前記分割電極及び他方の電極にそれぞれ印加し、前記第１の期間とは異なる第２の期間において、前記分割電極と前記他方の電極との間の電位差を放電が持続する放電持続電位差よりも小さくするものである構成を有している。
【００１８】
この構成により、本発明の駆動装置は、垂直走査タイミングの開始時刻を所定時間だけ前に移動させるので、集束特性の劣化を防止することができるとともに、引出電極と集束電極との間で絶縁破壊が生じる可能性を従来のものよりも大幅に低減することができる。
【００１９】
本発明の駆動装置は、電子を放出するエミッタと、前記エミッタから前記電子を引き出す引出電極と、前記引出電極が引き出した電子を集束させる集束電極と、を有する電子放出源が行列状に配置された電子放出源アレイを駆動する駆動装置であって、前記電子放出源を１行ずつ順次選択し前記電子源アレイの垂直方向に走査する垂直走査回路と、前記垂直走査回路が選択した行の電子放出源を１列ずつ順次選択し前記電子源アレイの水平方向に走査する水平走査回路と、前記引出電極及び前記集束電極のそれぞれに所定の引出電圧及び集束電圧を印加する電圧印加手段と、を備え、前記電子放出源アレイは、前記引出電極及び前記集束電極の少なくとも一方が行方向に複数に分割された分割電極を有し、前記電圧印加手段は、前記垂直走査回路が前記垂直方向に走査する垂直走査タイミングに基づいてパルスを各前記分割電極に順次印加するものであって、前記垂直走査タイミングの開始時刻を所定時間前に移動した時刻から前記垂直走査タイミングの終了時刻を所定時間後に移動した時刻までの第１の期間において、前記エミッタから前記電子を引き出して集束させる所定の電圧を前記分割電極及び他方の電極にそれぞれ印加し、前記第１の期間とは異なる第２の期間において、前記分割電極と前記他方の電極との間の電位差を放電が持続する放電持続電位差よりも小さくし、前記第１の期間と前記第２の期間との合計がパルス周期であり前記パルス周期が垂直有効走査期間と一致するパルスを前記第１の期間の開始時刻から前記第１の期間の１／２の期間ずつ遅延させて各前記分割電極に順次印加するものである構成を有している。
【００２０】
この構成により、本発明の駆動装置は、電圧印加手段が印加するパルスの立ち上がり部と立ち下がり部とを一致させることにより、パルスの立ち上がり部及び立ち下がり部で発生するノイズをキャンセルしつつ、集束特性の劣化を防止することができ、しかも、引出電極と集束電極との間で絶縁破壊が生じる可能性を従来のものよりも低減することができる。
【００２１】
本発明の表示装置は、電子を放出するエミッタと、前記エミッタから前記電子を引き出す引出電極と、前記引出電極が引き出した電子を集束させる集束電極と、を有する電子放出源が行列状に配置された電子放出源アレイと、駆動装置と、光を透過する透明基板と、前記透明基板上に形成された透明電極と、前記透明電極上に形成され前記電子放出源アレイに対向配置された蛍光体と、を備え、前記水平走査回路は、映像信号で振幅変調された電圧又はパルス幅変調された電圧パルスの電圧を供給するものである構成を有している。
【００２２】
この構成により、本発明の表示装置は、引出電極と集束電極との間で絶縁破壊が生じる可能性を従来のものよりも低減することができる。
【００２３】
本発明の撮像装置は、電子を放出するエミッタと、前記エミッタから前記電子を引き出す引出電極と、前記引出電極が引き出した電子を集束させる集束電極と、を有する電子放出源が行列状に配置された電子放出源アレイと、駆動装置と、被写体からの光を入射する透明基板と、前記透明基板上に形成された透明電極と、前記透明電極上に形成され前記電子放出源アレイに対向配置された光電変換膜と、を備えた構成を有している。
【００２４】
この構成により、本発明の撮像装置は、引出電極と集束電極との間で絶縁破壊が生じる可能性を従来のものよりも低減することができる。
【００２５】
本発明の駆動方法は、電子を放出するエミッタと、前記エミッタから前記電子を引き出す引出電極と、前記引出電極が引き出した電子を集束させる集束電極と、を有する電子放出源が行列状に配置された電子放出源アレイを駆動する駆動装置の駆動方法であって、前記電子放出源を１行ずつ順次選択し前記電子源アレイの垂直方向に走査する垂直走査ステップと、前記垂直走査ステップで選択した行の電子放出源を１列ずつ順次選択し前記電子源アレイの水平方向に走査する水平走査ステップと、前記引出電極及び前記集束電極のそれぞれに所定の引出電圧及び集束電圧を印加する電圧印加ステップと、を含み、前記電圧印加ステップにおいて、前記垂直走査ステップ及び前記水平走査ステップによる１画面の走査終了から次の画面の走査開始までの垂直帰線期間に、前記引出電極と前記集束電極との間の電位差を放電が持続する放電持続電位差よりも小さくする構成を有している。
【００２６】
この構成により、本発明の駆動方法は、垂直帰線期間に、引出電極と集束電極との間の電位差を放電が持続する放電持続電位差よりも小さくするので、引出電極と集束電極との間で絶縁破壊が生じる可能性を従来のものよりも低減することができる。
【００２７】
本発明の駆動方法は、電子を放出するエミッタと、前記エミッタから前記電子を引き出す引出電極と、前記引出電極が引き出した電子を集束させる集束電極と、を有する電子放出源が行列状に配置された電子放出源アレイを駆動する駆動装置の駆動方法であって、前記電子放出源を１行ずつ順次選択し前記電子源アレイの垂直方向に走査する垂直走査ステップと、前記垂直走査ステップで選択した行の電子放出源を１列ずつ順次選択し前記電子源アレイの水平方向に走査する水平走査ステップと、前記引出電極及び前記集束電極のそれぞれに所定の引出電圧及び集束電圧を印加する電圧印加ステップと、を含み、前記電子放出源アレイは、前記引出電極及び前記集束電極の少なくとも一方が行方向に複数に分割された分割電極を有し、前記電圧印加ステップは、前記垂直走査ステップで前記垂直方向に走査する垂直走査タイミングに基づいてパルスを各前記分割電極に印加するステップであって、前記垂直走査タイミングにおいて、前記エミッタから前記電子を引き出して集束させる電圧を前記分割電極と他方の電極との間に印加し、前記垂直走査タイミングとは異なる期間において、前記分割電極と前記他方の電極との間の電位差を放電が持続する放電持続電位差よりも小さくする構成を有している。
【００２８】
この構成により、本発明の駆動方法は、垂直走査タイミングとは異なる期間において、分割電極と他方の電極との間の電位差を放電が持続する放電持続電位差よりも小さくするので、引出電極と集束電極との間で絶縁破壊が生じる可能性を従来のものよりも低減することができる。
【００２９】
本発明の駆動方法は、電子を放出するエミッタと、前記エミッタから前記電子を引き出す引出電極と、前記引出電極が引き出した電子を集束させる集束電極と、を有する電子放出源が行列状に配置された電子放出源アレイを駆動する駆動装置の駆動方法であって、前記電子放出源を１行ずつ順次選択し前記電子源アレイの垂直方向に走査する垂直走査ステップと、前記垂直走査ステップで選択した行の電子放出源を１列ずつ順次選択し前記電子源アレイの水平方向に走査する水平走査ステップと、前記引出電極及び前記集束電極のそれぞれに所定の引出電圧及び集束電圧を印加する電圧印加ステップと、を含み、前記電子放出源アレイは、前記引出電極及び前記集束電極の少なくとも一方が行方向に複数に分割された分割電極を有し、前記電圧印加ステップは、前記垂直走査ステップで前記垂直方向に走査する垂直走査タイミングに基づいてパルスを各前記分割電極に印加するステップであって、前記垂直走査タイミングの開始時刻よりも所定時間前から前記垂直走査タイミングの終了時刻までの第１の期間において、前記エミッタから前記電子を引き出して集束させる所定の電圧を前記分割電極及び他方の電極にそれぞれ印加し、前記第１の期間とは異なる第２の期間において、前記分割電極と前記他方の電極との間の電位差を放電が持続する放電持続電位差よりも小さくする構成を有している。
【００３０】
この構成により、本発明の駆動方法は、垂直走査タイミングの開始時刻を所定時間だけ前に移動させるので、集束特性の劣化を防止することができるとともに、引出電極と集束電極との間で絶縁破壊が生じる可能性を従来のものよりも大幅に低減することができる。
【００３１】
本発明の駆動方法は、電子を放出するエミッタと、前記エミッタから前記電子を引き出す引出電極と、前記引出電極が引き出した電子を集束させる集束電極と、を有する電子放出源が行列状に配置された電子放出源アレイを駆動する駆動装置の駆動方法であって、前記電子放出源を１行ずつ順次選択し前記電子源アレイの垂直方向に走査する垂直走査ステップと、前記垂直走査回路が選択した行の電子放出源を１列ずつ順次選択し前記電子源アレイの水平方向に走査する水平走査ステップと、前記引出電極及び前記集束電極のそれぞれに所定の引出電圧及び集束電圧を印加する電圧印加ステップと、を含み、前記電子放出源アレイは、前記引出電極及び前記集束電極の少なくとも一方が行方向に複数に分割された分割電極を有し、前記電圧印加ステップは、前記垂直走査回路が前記垂直方向に走査する垂直走査タイミングに基づいてパルスを各前記分割電極に順次印加するステップであって、前記垂直走査タイミングの開始時刻を所定時間前に移動した時刻から前記垂直走査タイミングの終了時刻を所定時間後に移動した時刻までの第１の期間において、前記エミッタから前記電子を引き出して集束させる所定の電圧を前記分割電極及び他方の電極にそれぞれ印加し、前記第１の期間とは異なる第２の期間において、前記分割電極と前記他方の電極との間の電位差を放電が持続する放電持続電位差よりも小さくし、前記第１の期間と前記第２の期間との合計がパルス周期であり前記パルス周期が垂直有効走査期間と一致するパルスを前記第１の期間の開始時刻から前記第１の期間の１／２の期間ずつ遅延させて各前記分割電極に順次印加する構成を有している。
【００３２】
この構成により、本発明の駆動方法は、電圧印加手段が印加するパルスの立ち上がり部と立ち下がり部とを一致させることにより、パルスの立ち上がり部及び立ち下がり部で発生するノイズをキャンセルしつつ、集束特性の劣化を防止することができ、しかも、引出電極と集束電極との間で絶縁破壊が生じる可能性を従来のものよりも低減することができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明は、引出電極と集束電極との間で絶縁破壊が生じる可能性を従来のものよりも低減することができるという効果を有する駆動装置及び駆動方法並びに駆動装置を備えた撮像装置及び表示装置を提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１実施形態における撮像装置の構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態における電圧印加装置の機能説明図である。
【図３】本発明の第２実施形態〜第４実施形態における撮像装置の構成図である。
【図４】本発明の第２実施形態における集束電圧印加部のタイミングチャートである。
【図５】本発明の第３実施形態における集束電極Ｆｉに印加するパルスと、集束電極Ｆｉの電圧変化を示す図である。
【図６】本発明の第３実施形態における集束電圧印加部のタイミングチャートである。
【図７】本発明の第４実施形態において、光電変換膜と集束電極とが静電容量で結合されていることを示す図である。
【図８】本発明の第４実施形態において、集束電極にパルスを印加した際に発生するノイズの説明図である。
【図９】本発明の第４実施形態における集束電圧印加部のタイミングチャートである。
【図１０】本発明の第５実施形態における表示装置の構成図である。
【図１１】従来の電子放出源アレイの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
【００３６】
（第１実施形態）
まず、本発明に係る撮像装置の第１実施形態における構成について説明する。
【００３７】
図１に示すように、本実施形態における撮像装置１０は、電子放出源アレイ２０、光入射基板３０、駆動装置４０を備え、電子放出源アレイ２０と、光入射基板３０との間は真空に保たれている。なお、図１（ａ）は撮像装置１０を概念的に示す構成図であり、図１（ｂ）は電子放出源アレイ２０の平面図である。図１（ｂ）におけるＡＡ断面での電子放出源アレイ２０の形状を図１（ａ）に示している。
【００３８】
電子放出源アレイ２０は、行列状に配列された複数の電子放出源を備えている。電子放出源は、陰極２１と、この陰極２１上に形成され電子を放出する円錐状のエミッタ２１ａと、エミッタ２１ａを取り囲むように形成された絶縁体２２と、絶縁体２２上に順次形成され各々にホールが開口された引出電極２３、絶縁体２４及び集束電極２５と、を備えている。引出電極２３は、所定の引出電圧が印加され、エミッタ２１ａから電子を引き出すようになっている。集束電極２５は、所定の集束電圧が印加され、引き出された電子を集束するようになっている。
【００３９】
また、電子放出源アレイ２０は、行列状に配列された複数の画素２０ａ〜２０ｉを備え、１つの画素は９個の電子放出源で構成されている。なお、説明を簡略化するため、本実施形態では、電子放出源アレイ２０が３行３列の画素を有するものとしているが、例えばＨＤＴＶ方式に対応したものでは、電子放出源アレイ２０が１０８０行と１９２０列の画素を有することとなる。
【００４０】
光入射基板３０は、透明基板３１、透明電極３２及び光電変換膜３３を備えている。透明基板３１は、例えばガラス基板で構成され、一方の面から被写体の光を入射するようになっている。また、透明基板３１の他方の面上には、入射光を透過する透明電極３２と、入射光を電荷に変換する光電変換膜３３が形成されている。透明電極３２には図示しない電源が接続され、正電位に保たれている。
【００４１】
この構成により、撮像装置１０において、光電変換膜３３に入射した光によって電子正孔対が膜内に生成され、そのうち正孔は、透明電極３２を介して光電変換膜３３に印加された電界により光電変換膜３３の電子放出源アレイ２０側に蓄積され、エミッタ２１ａから到達した電子と再結合すると、再結合によって消滅した電子を補うよう電流が流れるため、この電流を透明電極３２から取り出し、電流値を検出することにより光電変換膜３３への入射光を電気信号に変換することができる。したがって、撮像装置１０は、各画素（２０ａ〜２０ｉ）にそれぞれ対応したエミッタ２１ａを点順次で駆動し、各エミッタ２１ａの駆動時に得られた電流値を時系列で検出することにより、各画素の受光量を個別に表す撮像信号を生成することができる。なお、撮像装置１０は、光電変換膜３３として電荷増倍機構を有する光電変換膜、例えば、ＨＡＲＰ（High-gain Avalanche Rushing amorphous Photoconductor)膜を備える構成であってもよい。
【００４２】
駆動装置４０は、トランジスタ４１、垂直走査回路４２、水平走査回路４３、電圧印加装置５０を備えている。トランジスタ４１、垂直走査回路４２及び水平走査回路４３は、例えば、電子放出源アレイ２０の下面側に設けられる基板に形成される。
【００４３】
トランジスタ４１は、例えばＳｉ基板を用いた場合、ＭＯＳ型トランジスタで構成され、ゲート電極、ソース電極及びドレイン電極を備えている。図１（ａ）に示すように、トランジスタ４１のゲート電極は垂直走査回路４２に、ソース電極は水平走査回路４３に、ドレイン電極は陰極２１に、それぞれ、接続されている。
【００４４】
垂直走査回路４２は、パルス信号をトランジスタ４１に出力することによって、電子放出源を１行ずつ順次選択するようになっている。具体的には、垂直走査回路４２は、１画面の垂直走査において、画素２０ａ〜２０ｃの行、画素２０ｄ〜２０ｆの行、画素２０ｇ〜２０ｉの行のそれぞれにある電子放出源を順次選択するようになっている。
【００４５】
水平走査回路４３は、パルス信号をトランジスタ４１に出力することによって、垂直走査回路４２が選択した行の電放出源を１列ずつ順次選択するようになっている。具体的には、水平走査回路４３は、例えば、垂直走査回路４２が画素２０ａ〜２０ｃの行にある電子放出源を選択した場合、画素２０ａ、２０ｂ、２０ｃのそれぞれにある電子放出源を順次選択するようになっている。
【００４６】
なお、以下の記載において、垂直走査回路４２又は水平走査回路４３が、例えば画素２０ａにある電子放出源を選択することを単に画素２０ａを選択するという場合がある。
【００４７】
電圧印加装置５０は、引出電圧Ｖｇを引出電極２３に印加する引出電圧印加部５１と、集束電圧Ｖｆ１又はＶｆ２を集束電極２５に印加する集束電圧印加部５２と、を備えている。この電圧印加装置５０は、本発明に係る電圧印加手段を構成する。
【００４８】
ここで、電圧印加装置５０の機能について、図２に基づき説明する。
【００４９】
本実施形態では、集束電圧Ｖｆ１は引出電圧Ｖｇよりも低い電圧であり、集束電圧Ｖｆ２は引出電圧Ｖｇと等しい電圧にしている。
【００５０】
図２に示すように、電圧印加装置５０の集束電圧印加部５２は、垂直走査期間において、集束電圧Ｖｆ１とＶｆ２とを切り替えるようになっている。すなわち、集束電圧印加部５２は、垂直帰線期間において集束電圧Ｖｆ２を集束電極２５に印加し、垂直有効走査期間において集束電圧Ｖｆ１を集束電極２５に印加するようになっている。
【００５１】
前述の垂直帰線期間は、垂直走査回路４２及び水平走査回路４３による１画面の走査終了から次の画面の走査開始までの期間である。具体的には、図１（ｂ）において、垂直帰線期間は、垂直走査回路４２及び水平走査回路４３による画素２０ｉの選択終了から画素２０ａの選択開始までの期間である。なお、垂直帰線期間は、垂直ブランキング期間とも呼ばれる。垂直有効走査期間は、図１（ｂ）において、垂直走査回路４２及び水平走査回路４３による画素２０ａの選択開始から画素２０ｉの選択終了までの期間である。垂直帰線期間と垂直有効走査期間とを加えた期間が垂直走査期間である。
【００５２】
したがって、垂直有効走査期間において、引出電圧印加部５１は電子を引き出す引出電圧Ｖｇを引出電極２３に印加し、集束電圧印加部５２は電子を集束させる集束電圧Ｖｆ１（Ｖｆ１＜Ｖｇ）を集束電極２５に印加するようになっている。また、垂直帰線期間において、引出電圧印加部５１は引出電圧Ｖｇを引出電極２３に印加し、集束電圧印加部５２は引出電極２３と集束電極２５との間の電位差が引出電極２３と集束電極２５との間で放電が持続する放電持続電位差よりも小さい値になる集束電圧Ｖｆ２（Ｖｆ２＝Ｖｇ）を集束電極２５に印加するようになっている。
【００５３】
なお、集束電圧Ｖｆ２は引出電圧Ｖｇと等しい電圧に限定されるものではない。例えば、引出電極２３と集束電極２５との間の電位差が、引出電極２３と集束電極２５との間で放電が持続する放電持続電位差よりも小さくなる電圧を実験で求め、求めた放電持続電位差から集束電圧Ｖｆ２を決定することもできる。
【００５４】
引出電圧印加部５１及び集束電圧印加部５２を含む電圧印加装置５０の構成により、従来のものが垂直走査期間の全期間にわたって集束電圧Ｖｆ１を集束電極２５に印加していたのに対し、本実施形態における撮像装置１０は、垂直帰線期間において、引出電極２３と集束電極２５との間の電位差を放電持続電位差よりも小さくなる電圧とすることができるので、引出電極２３と集束電極２５との間で絶縁破壊が生じる可能性を従来のものよりも低減することができる。
【００５５】
なお、集束電圧印加部５２が集束電圧Ｖｆ１とＶｆ２とを切り替えるのに代えて、引出電圧印加部５１が引出電圧Ｖｇ１（例えばＶｇ１＞Ｖｆ１）とＶｇ２（例えばＶｇ２＝Ｖｆ１）とを切り替える構成とすることもできる。この場合、垂直有効走査期間において、引出電圧印加部５１は電子を引き出す引出電圧Ｖｇ１を引出電極２３に印加し、集束電圧印加部５２は電子を集束させる集束電圧Ｖｆ１を集束電極２５に印加する構成にする。また、垂直帰線期間において、集束電圧印加部５２は集束電圧Ｖｆ１を集束電極２５に印加し、引出電圧印加部５１は引出電極２３と集束電極２５との間の電位差が放電持続電位差よりも小さい値になる引出電圧Ｖｇ２を引出電極２３に印加する構成とする。
【００５６】
次に、本実施形態における電子放出源アレイ２０の動作について説明する。
【００５７】
まず、垂直帰線期間において、引出電圧印加部５１は引出電圧Ｖｇを引出電極２３に印加し、集束電圧印加部５２は引出電圧Ｖｇと等しい集束電圧Ｖｆ２を集束電極２５に印加する（電圧印加ステップ）。
【００５８】
続いて、垂直有効走査期間において、引出電圧印加部５１は引出電圧Ｖｇを引出電極２３に印加し、集束電圧印加部５２は集束電圧Ｖｆ１を集束電極２５に印加する（電圧印加ステップ）。この状態で、垂直有効走査期間において、垂直走査回路４２及び水平走査回路４３は、画面の走査を行う。すなわち、垂直走査回路４２は、パルス信号をトランジスタ４１に出力し、画素２０ａ〜２０ｃの行、画素２０ｄ〜２０ｆの行、画素２０ｇ〜２０ｉの行を順次走査する（垂直走査ステップ）。一方、水平走査回路４３は、パルス信号をトランジスタ４１に出力し、垂直走査回路４２が選択した行にある画素を１列ずつ順次選択する（水平走査ステップ）。その結果、画素２０ａ、２０ｂ、・・・２０ｈ、２０ｉという順序で全画素が順次走査される。
【００５９】
以上のように、本実施形態における撮像装置１０は、垂直帰線期間において、集束電極２５に印加する集束電圧を、引出電極２３と集束電極２５との間の電位差が放電持続電位差よりも小さくなる電圧とする構成としたので、引出電極２３と集束電極２５との間で絶縁破壊が生じる可能性を従来のものよりも低減することができる。
【００６０】
（第２実施形態）
まず、本発明に係る撮像装置の第２実施形態における構成について説明する。
【００６１】
図３に示すように、本実施形態における撮像装置６０は、第１実施形態における撮像装置１０（図１参照）の一部の構成を変更したものである。したがって、撮像装置１０と同様な構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６２】
撮像装置６０は、電子放出源アレイ７０と、駆動装置８０と、を備えている。なお、図３（ａ）は撮像装置６０を概念的に示す構成図であり、図３（ｂ）は電子放出源アレイ７０の平面図である。
【００６３】
電子放出源アレイ７０は、行列状に配列された複数の画素を備え、１つの画素は９個の電子放出源で構成されている。なお、説明を簡略化するため、本実施形態では、電子放出源アレイ２０が１０行１０列の画素を有するものとしている。また、図３（ｂ）では、１００個の画素のうち、垂直走査回路４２及び水平走査回路４３によって最初に走査される画素７０ａと、最後に走査される画素７０ｂとにのみ符号を付している。
【００６４】
図３（ｂ）に示すように、電子放出源アレイ７０は、行方向に５つに分割された集束電極７１を備えている。以下、５つに分割された集束電極７１を、図示のように、集束電極Ｆ１〜Ｆ５で表す。また、画素７０ａがある行を第１行、第１行の次の行を第２行、・・・、画素７０ｂがある行を第１０行という。なお、集束電極Ｆ１〜Ｆ５は、本発明に係る分割電極を構成する。
【００６５】
駆動装置８０は、電圧印加装置９０を備えている。電圧印加装置９０は、集束電圧印加部９１を備えている。この電圧印加装置９０は、本発明に係る電圧印加手段を構成する。
【００６６】
ここで、電圧印加装置９０の機能について、図４に基づき説明する。なお、図４は、電圧印加装置９０の集束電圧印加部９１が集束電極Ｆ１〜Ｆ５にそれぞれ印加するＦ１印加パルス〜Ｆ５印加パルスのタイミングチャートを示している。
【００６７】
図４において、垂直有効走査期間は、その開始時刻ｔ１から終了時刻ｔ６までであり、その期間が５等分されている。図示のように、集束電圧印加部９１は、垂直有効走査期間において、集束電圧Ｖｆ１とＶｆ２とを、集束電極Ｆ１〜Ｆ５ごとに切り替えるようになっている。以下、Ｆ１印加パルスを例に挙げて説明する。
【００６８】
時刻ｔ１〜ｔ２の期間Ｔ１において、電圧印加装置９０の引出電圧印加部５１は、エミッタ２１ａから電子を引き出す引出電圧Ｖｇを引出電極２３に印加するようになっており、集束電圧印加部９１は、引き出した電子を集束させる集束電圧Ｖｆ１（例えばＶｆ１＜Ｖｇ）を集束電極Ｆ１に印加するようになっている。ここで、期間Ｔ１は、集束電極Ｆ１が有する第１行及び第２行の画素群が垂直走査回路４２及び水平走査回路４３によって順次走査される期間であり、集束電極Ｆ１における垂直走査タイミングである。この期間Ｔ１において、集束電極Ｆ２〜Ｆ５では、引出電極２３と集束電極Ｆ２〜Ｆ５との間の電位差が放電持続電位差よりも小さい電圧である集束電圧Ｖｆ２（例えばＶｆ２＝Ｖｇ）が印加されている。
【００６９】
一方、期間Ｔ１とは異なる期間（時刻ｔ２〜ｔ６の期間）において、引出電圧印加部５１は、エミッタ２１ａから電子を引き出す引出電圧Ｖｇを引出電極２３に印加するようになっており、集束電圧印加部９１は、引出電極２３と集束電極Ｆ１との間の電位差が放電持続電位差よりも小さい電圧である集束電圧Ｖｆ２（例えばＶｆ２＝Ｖｇ）を集束電極Ｆ１に印加するようになっている。
【００７０】
なお、図４においては、垂直帰線期間での電圧の図示を省略したが、集束電圧印加部９１は、時刻ｔ２〜ｔ６の期間と同様に、集束電圧Ｖｆ２を集束電極Ｆ１に印加するのが好ましい。
【００７１】
前述のように電圧印加装置５０が構成されているので、本実施形態における撮像装置６０は、集束電極Ｆ１〜Ｆ５のいずれか１つに係る画素群が垂直走査及び水平走査されている期間にのみ、エミッタ２１ａから電子を引き出す引出電圧Ｖｇを引出電極２３に印加するとともに、引き出した電子を集束させる集束電圧Ｖｆ１を集束電極Ｆ１〜Ｆ５のいずれか１つに印加することになる。したがって、本実施形態における撮像装置６０は、第１実施形態のものに対して電子を放出する電子放出期間を１／５に短縮することができるので、引出電極２３と集束電極２５との間で絶縁破壊が生じる可能性を従来のものよりも大幅に低減することができる。
【００７２】
なお、集束電極７１を複数に分割することに代えて、引出電極２３を複数に分割することもできる。この場合、図４に示したタイミングチャートに準じて、引出電圧印加部５１が引出電圧Ｖｇ１（例えばＶｇ１＞Ｖｆ１）とＶｇ２（例えばＶｇ２＝Ｖｆ１）とを切り替える構成となる。また、引出電極２３及び集束電極２５の両方を複数に分割（例えば２行ずつに分割）する構成とすることもできる。
【００７３】
次に、本実施形態における電子放出源アレイ７０の動作について説明する。
【００７４】
引出電圧印加部５１は、引出電圧Ｖｇを引出電極２３に印加する（電圧印加ステップ）。
【００７５】
図４に示す垂直有効走査期間のうち期間Ｔ１において、集束電圧印加部９１は、集束電圧Ｖｆ１を集束電極Ｆ１に印加するとともに、集束電圧Ｖｆ２を集束電極Ｆ２〜Ｆ５に印加する（電圧印加ステップ）。
【００７６】
この状態で、垂直走査回路４２及び水平走査回路４３は、集束電極Ｆ１に係る画素の走査を行う。すなわち、垂直走査回路４２は、パルス信号をトランジスタ４１に出力し、第１行及び第２行を順次走査する（垂直走査ステップ）。一方、水平走査回路４３は、パルス信号をトランジスタ４１に出力し、第１行にある画素を１列ずつ順次選択した後、第２行にある画素を１列ずつ順次選択する（水平走査ステップ）。その結果、第１行及び第２行にある全画素が順次走査される。
【００７７】
期間Ｔ１に続く期間Ｔ２において、集束電圧印加部９１は、集束電圧Ｖｆ１を集束電極Ｆ２に印加するとともに、集束電圧Ｖｆ２を集束電極Ｆ１、Ｆ３〜Ｆ５に印加する（電圧印加ステップ）。
【００７８】
この状態で、垂直走査回路４２及び水平走査回路４３は、集束電極Ｆ２の画素の走査を行う。すなわち、垂直走査回路４２は、パルス信号をトランジスタ４１に出力し、第３行及び第４行を順次走査する（垂直走査ステップ）。一方、水平走査回路４３は、パルス信号をトランジスタ４１に出力し、第３行にある画素を１列ずつ順次選択した後、第４行にある画素を１列ずつ順次選択する（水平走査ステップ）。その結果、第３行及び第４行にある全画素が順次走査される。
【００７９】
以下同様に、期間Ｔ３〜Ｔ５において、集束電圧印加部９１による集束電圧Ｖｆ１及びＶｆ２の印加が行われ、垂直走査回路４２及び水平走査回路４３によって第３行〜第１０行にある全画素が順次走査される。
【００８０】
以上のように、本実施形態における撮像装置６０は、５つに分割された集束電極Ｆ１〜Ｆ５を備え、集束電極Ｆ１〜Ｆ５のいずれか１つにおいて集束させる電圧が印加される期間を第１実施形態のものに対して１／５に短縮する構成としたので、引出電極２３と集束電極２５との間で絶縁破壊が生じる可能性を従来のものよりも大幅に低減することができる。
【００８１】
なお、前述の実施形態において、集束電極７１の分割数を５つとしたが、本発明はこれに限定されない。画素群の１行ごとに集束電極７１を分割すれば絶縁破壊が生じる可能性が最も低くなって好ましいが、分割数が増加するに従って集束電極７１への配線が複雑になってしまう。したがって、絶縁破壊が生じる可能性と配線の複雑さとを考慮して集束電極７１の分割数を決めるのが好ましい。
【００８２】
（第３実施形態）
本実施形態における撮像装置は、図３に示した第２実施形態のものと構成が同様であるので、同一の符号で説明する。ただし、電圧印加装置９０の機能が第２実施形態のものと異なっているので以下に説明する。その他の構成について重複する説明は省略する。
【００８３】
図５（ａ）は、集束電圧印加部９１が集束電極Ｆｉ（ｉ＝１〜５）に印加するパルスを示している。図５（ｂ）は、集束電極Ｆｉの電圧変化を示している。図５（ａ）に示すように、集束電圧印加部９１がパルス幅Ｔｉ'（ｉ＝１〜５）を設定しても、実際の集束電極Ｆｉの電圧は、浮遊容量や電極の抵抗により決まる時定数を持って変化する。パルス幅Ｔｉ'と、集束電極Ｆｉに係る画素群が電子を放出する電子放出期間（パルス幅Ｔｉ）とを等しく設定すると、図５（ｂ）に示す立ち下がり時間Ｔｄにおいて電子放出する画素では集束に必要な電位差が引出電極２３との間で得られず集束特性が劣化してしまう。そこで、本実施形態では、図６のタイミングチャートに示すように、電圧印加装置９０が動作するようになっている。
【００８４】
例えば、時刻ｔ１〜ｔ２の期間Ｔ１(集束電極Ｆ１での垂直走査タイミング)において、電圧印加装置９０の引出電圧印加部５１は、エミッタ２１ａから電子を引き出す引出電圧Ｖｇを引出電極２３に印加するようになっており、集束電圧印加部９１は、引き出した電子を集束させる集束電圧Ｖｆ１（例えばＶｆ１＜Ｖｇ）を集束電極Ｆ１に、期間Ｔ１の開始時刻よりも予め定められた時間Ｔｒ（Ｔｒ≧Ｔｄ）だけ前から期間Ｔ１の終了時刻まで、すなわち期間Ｔ１'に印加するようになっている。この期間Ｔ１'は本発明に係る第１の期間に対応する。
【００８５】
一方、期間Ｔ１'とは異なる期間、すなわち、垂直有効走査期間から期間Ｔ１'を除いた期間（本発明に係る第２の期間）において、引出電圧印加部５１は、エミッタ２１ａから電子を引き出す引出電圧Ｖｇを引出電極２３に印加するようになっており、集束電圧印加部９１は、引出電極２３と集束電極Ｆ１との間の電位差が放電持続電位差よりも小さい電圧である集束電圧Ｖｆ２（例えばＶｆ２＝Ｖｇ）を集束電極Ｆ１に印加するようになっている。
【００８６】
なお、本実施形態における撮像装置６０は、第２実施形態と比べてＦ１印加パルス〜Ｆ５印加パルスの立ち下がり部の時間的位置が異なるのみであるので、動作説明は省略する。また、集束電極７１を複数に分割することに代えて、引出電極２３を複数に分割することもできるのは、第２実施形態で説明したとおりである。
【００８７】
以上のように、本実施形態における撮像装置６０は、時定数の影響を避けるために時間Ｔｒだけタイミングを前側にずらす構成としたので、集束特性の劣化を防止することができるとともに、引出電極２３と集束電極２５との間で絶縁破壊が生じる可能性を従来のものよりも大幅に低減することができる。
【００８８】
（第４実施形態）
本実施形態における撮像装置は、第３実施形態のものと構成が同様であるので、同一の符号で説明する。ただし、電圧印加装置９０の機能が第３実施形態のものと異なっているので以下に説明する。その他の構成について重複する説明は省略する。
【００８９】
図７に示すように、撮像装置６０では、光電変換膜３３が電子放出源アレイ７０に近接して配置されているので、光電変換膜３３は集束電極７１と静電容量Ｃで結合されている。そのため、図８（ａ）に示すように、集束電極７１にパルスを印加すると、その変化分がノイズとなって、光電変換膜３３から出力される映像信号に飛び込んでしまう。
【００９０】
第１実施形態における構成では、このノイズは垂直帰線期間に映像信号に飛び込むので、映像出力としては現れない。また、第２実施形態における構成では、図８（ｂ）に示すように、集束電極Ｆ（ｉ−１）とＦｉとではパルスが切り替わるタイミングが同じであると同時に逆相であるためノイズはキャンセルされて映像出力としては現れない。これに対して、第３実施形態における構成では、時定数の影響を避けるために時間Ｔｒだけタイミングをずらしたので、ノイズが映像信号に飛び込んでしまう。そこで、本実施形態では、図９のタイミングチャートに示すように、電圧印加装置９０が動作するようになっている。
【００９１】
すなわち、電圧印加装置９０は、Ｆ１印加パルス〜Ｆ５印加パルスの電子放出期間Ｔｉ（ｉ＝１〜５）と、集束電極パルス幅Ｔｉ'（ｉ＝１〜５）とを設定する。Ｔｉ'はＴｉの前後に所定時間伸ばしたもので、この所定時間を本実施形態ではＴ／２（＝Ｔｉ／２）としている。さらに、本実施形態では、電圧印加装置９０は、Ｆ１印加パルス〜Ｆ５印加パルスの各パルスをＴｉ'に対してＴ（ｉ＋１）'が半位相（Ｔｉ'／２）遅れるタイミングで印加する。また、Ｆ１印加パルス〜Ｆ５印加パルスのパルス周期Ｔ０は、垂直有効走査期間と同じ（Ｔ１からＴ５までの合計時間）とする。なお、例えばＦ２印加パルスでは、Ｔ２が本発明に係る垂直走査タイミングに対応し、Ｔ２'が本発明に係る第１の期間に対応し、垂直有効走査期間からＴ２'を除いた期間が本発明に係る第２の期間に対応する。
【００９２】
その結果、図９に示すように、パルス周期Ｔ０の期間において、Ｆ１印加パルスの立ち下がり時刻とＦ４印加パルスの立ち上がり時刻とが一致し、Ｆ２印加パルスの立ち下がり時刻とＦ５印加パルスの立ち上がり時刻とが一致している。同様に、Ｆ３印加パルス、Ｆ４印加パルス及びＦ５印加パルスの立ち下がり時刻と、Ｆ１印加パルス、Ｆ２印加パルス及びＦ３印加パルスの立ち上がり時刻とがそれぞれ一致している。
【００９３】
したがって、本実施形態における撮像装置６０では、集束電極Ｆ１〜Ｆ５に対して、必ず逆位相の電圧切替が同時になされるので、ノイズをキャンセルしつつ、集束特性の劣化を防止することができ、しかも、引出電極２３と集束電極２５との間で絶縁破壊が生じる可能性を従来のものよりも大幅に低減することができる。
【００９４】
なお、集束電極７１を複数に分割することに代えて、引出電極２３を複数に分割することもできるのは、第２実施形態で説明したとおりである。
【００９５】
（第５実施形態）
図１０に示すように、本実施形態における表示装置１００は、第１実施形態における電子放出源アレイ２０（図１参照）と、陽極基板１１０と、駆動装置１２０と、を備え、電子放出源アレイ２０と陽極基板１１０との間は真空に保たれている。なお、第１実施形態と同様の構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００９６】
陽極基板１１０は、光を透過する透明基板１１１と、透明基板１１１上に形成された透明電極１１２と、透明電極１１２上に形成され電子放出源アレイ２０に対向配置された蛍光体１１３と、を備えている。透明電極１１２には、図示しない電源が接続され、陽極電圧が供給されるようになっている。
【００９７】
駆動装置１２０は、電圧印加装置５０、映像信号出力回路１２１を備えている。この映像信号出力回路１２１は、第１実施形態における水平走査回路４３に代わるものであって、垂直走査回路４２が選択した行にある画素に、トランジスタ４１のソース電極を介し、アナログ映像信号を出力するようになっている。すなわち、本実施形態では、映像信号により振幅変調された電圧がトランジスタ４１のソース電極に入力されるようになっている点が第１実施形態と異なっている。
【００９８】
この構成により、本実施形態における表示装置１００は、垂直走査回路４２及び映像信号出力回路１２１が選択した画素において、エミッタ２１ａが映像信号により振幅変調された電圧に応じた量の電子ビームを放射し、この電子ビーム量に応じた輝度の発光を蛍光体１１３にさせることができる。また、本実施形態における表示装置１００は、電子放出源アレイ２０及び電圧印加装置５０を備えるので、引出電極２３と集束電極２５との間で絶縁破壊が生じる可能性を従来のものよりも低減することができる。
【００９９】
なお、トランジスタ４１のソース電極に印加する電圧としては、映像信号の振幅変調したものに限らず、所定の電位を有するパルスの幅を映像信号で変調したものでもよい。また、電子放出源アレイ２０及び電圧印加装置５０に代えて、第２実施形態又は第３実施形態における電子放出源アレイ７０及び電圧印加装置９０を用いる構成とすれば、表示装置１００は、引出電極２３と集束電極２５との間で絶縁破壊が生じる可能性を従来のものよりも大幅に低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
以上のように、本発明に係る駆動装置及び駆動方法並びに駆動装置を備えた撮像装置及び表示装置は、引出電極と集束電極との間で絶縁破壊が生じる可能性を従来のものよりも低減することができるという効果を有し、電子放出源アレイを駆動する駆動装置及び駆動方法並びに駆動装置を備えた撮像装置及び表示装置として有用である。
【符号の説明】
【０１０１】
１０、６０  撮像装置
２０  電子放出源アレイ
２１  陰極
２１ａ  エミッタ
２３  引出電極
２５  集束電極
３０  光入射基板
３１  透明基板
３２  透明電極
３３  光電変換膜
４０、８０  駆動装置
４１  トランジスタ
４２  垂直走査回路
４３  水平走査回路
５０、９０  電圧印加装置（電圧印加手段）
５１  引出電圧印加部
５２  集束電圧印加部
７０  電子放出源アレイ
７１  集束電極（集束電極Ｆ１〜Ｆ５）（分割電極）
９１  集束電圧印加部
１００  表示装置
１１０  陽極基板
１１１  透明基板
１１２  透明電極
１１３  蛍光体
１２０  駆動装置
１２１  映像信号出力回路
【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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