(57)【要約】【課題】画面の明るさを暗く設定して映像を表示しているときに陰極体の劣化を抑制することで、陰極体の寿命を向上させる。【解決手段】陰極を加熱するヒータＨとヒータＨにヒータ電圧を供給する電源ＦＢＴとの間に、ヒータ電圧の実効値を変更する機能を有する調整回路Ｓが設けられている。陰極から取り出す最大エミッション電流量に応じて調整回路Ｓはヒータ電圧の実効値を調整する。【選択図】図１
2008091105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子を放出する陰極と、前記陰極を加熱するヒータとを備えた陰極体を有する陰極線管の前記ヒータに電圧を供給するヒータ駆動回路であって、
前記ヒータと前記ヒータに電圧を供給する電源との間に、前記電圧の実効値を変更する機能を有する調整回路を備え、前記陰極から取り出すことができる最大エミッション電流量に応じて前記調整回路は前記電圧の実効値を調整することを特徴とするヒータ駆動回路。
【請求項２】
前記最大エミッション電流量が少ないほど、前記調整回路は前記電圧の実効値を低くする請求項１に記載のヒータ駆動回路。
【請求項３】
前記調整回路は、制御信号によって前記電源と前記ヒータとの間の電気的な導通及び切断を切り替えるスイッチ機能を有する請求項１に記載のヒータ駆動回路。
【請求項４】
前記調整回路は、制御信号によって前記電源と前記ヒータとの間のインピーダンスの大きさを変更する請求項１に記載のヒータ駆動回路。
【請求項５】
電子を放出する陰極及び前記陰極を加熱するヒータを備えた陰極体を有する陰極線管と、前記ヒータに電圧を供給する請求項１〜４のいずれかに記載のヒータ駆動回路とを備えた陰極線管装置であって、
前記陰極線管装置は、画面の明るさを調整する機能を有し、
前記陰極から取り出すことができる最大エミッション電流量に連動して、前記ヒータ駆動回路の前記調整回路は前記電圧の実効値を調整する陰極線管装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、陰極線管のヒータ駆動回路に関する。また、本発明は、このヒータ駆動回路を備えた陰極線管装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＴＶ受像機やＰＣモニターなどの表示デバイスには、従来から主に陰極線管が使用されている。陰極線管は、液晶などの他の表示デバイスと比較すると画質や価格面で優位性がある。
【０００３】
陰極線管の構造と動作について簡単に説明する。図６は代表的な陰極線管の断面図である。フェースパネル９５とファンネル９４とが接合されてガラスバルブが形成される。ガラスバルブの内部空間は１×１０-5Ｐａ以下の高真空状態に保持されている。ガラスバルブの内部には、電子銃９１、内部磁気シールド９３、シャドウマスク９６などが設けられている。フェースパネル９５の内面には蛍光体スクリーン９７が形成されている。電子銃９１はファンネル９４のネック内に配設され、その末端に搭載された陰極体から取り出された電子は、蛍光体スクリーン９７に向かって電子ビーム９８として放出される。電子ビーム９８は、偏向ヨーク９２により水平方向及び垂直方向に偏向され、シャドウマスク９６に形成されたアパーチャ（開口）を通過して、蛍光体スクリーン９７を走査して、映像が表示される。電子銃９１内には、電子ビーム９８が蛍光体スクリーン９７上で収束されるように電子レンズが形成される。内部磁気シールド９３は、地磁気などの外部磁界により電子ビーム軌道が影響を受けないように、電子ビーム９８を遮蔽する。カラー陰極線管の電子銃９１は、赤、緑、青の３色に対応する３電子ビーム９３を放出するため、３つの陰極体を備える。
【０００４】
陰極体の構造と動作について簡単に説明する。図７は代表的な陰極体の構造を示した一部切り欠き斜視図である。陰極体は、熱源となるヒータ１０４と、ヒータ１０４を収納する略円筒形状の金属製のスリーブ１０２と、略円筒形状の陰極保持部材１０３と、スリーブ１０２の上面に塗布形成された電子を放出するエミッタ（陰極）１０１とを備える。陰極保持部材１０３は、スリーブ１０２の外側に、スリーブ１０２とほぼ同心円状に配置されている。エミッタ１０１から電子を取り出すためには、ヒータ１０４に電圧を供給して発熱させ、エミッタ１０１の温度を上昇させる必要がある。エミッタ１０１の加熱温度は、エミッタ１０１の材料によって異なり、酸化物からなるエミッタの場合には約８００℃、含浸型のエミッタの場合には約１０００℃である。
【０００５】
図８は従来のヒータ駆動回路の一例の回路図である。フライバックトランスＦＢＴの二次側巻線に抵抗Ｒを介して３つのヒータＨが接続されている。このヒータ駆動回路では、ヒータＨの駆動電圧として、フライバックトランスＦＢＴからの偏向パルスを利用する。
【０００６】
図９は従来のヒータ駆動回路の別の例の回路図である。トランスＴの一次側巻線に交流電源Ｖが接続され、二次側巻線に、整流用ダイオードＤ及び平滑用コンデンサＣからなる整流回路を介して３つのヒータＨが接続されている。このヒータ駆動回路では、整流回路で整流された直流電圧がヒータＨに供給される。
【０００７】
ところで、陰極線管装置には、ユーザーが好みにより画面の明るさを任意に調整できるように、例えば輝度及びコントラストの設定をソフト的に調整できる機能が備えられている場合が多い。あるいは、輝度及びコントラストについての複数の設定条件が予めメモリ内に記憶されており、必要に応じていずれか１つの設定条件が呼び出されて輝度及びコントラストの設定が変更される機能が備えられている場合も多い。輝度及びコントラストの設定が変更されると、陰極の駆動電圧幅が制御されてエミッション電流量が変更され、画面の明るさが変化する。例えば、明るい画面を好むユーザーは、輝度やコントラストを上げることで陰極の駆動電圧幅を大きくし、陰極からのエミッション電流量を増大させることができる。逆に、暗い画面を好むユーザーは、輝度又はコントラストを下げたり、ピクチャーモードを省エネモードに設定したりすることで陰極の駆動電圧幅を小さくし、陰極からのエミッション電流量を減少させることができる。
【０００８】
陰極のエミッション特性はエミッタ温度で決定され、エミッタ温度が高いほど優れたエミッション特性を示し、陰極から取り出すことができる最大エミッション電流量が増大することが一般的に知られている。
【０００９】
この相関を定量化するために陰極体のヒータに印加される電圧（ヒータ電圧）を変えたときの最大エミッション電流量の変化を測定した一例を図１０に示す。図１０において縦軸は、エミッション不良とならない範囲で陰極から取り出すことができる最大エミッション電流量であり、これを、ヒータ電圧が一般的に使用されている６．３Ｖｒｍｓである場合の最大エミッション電流量を１００％とした相対値で示している。横軸はヒータ電圧である。図１０より、ヒータ電圧が６．３Ｖｒｍｓ、６．０Ｖｒｍｓ、５．７Ｖｒｍｓのとき、最大エミッション電流量はそれぞれ１００％、約７０％、及び、約５０％になる。このように、最大エミッション電流量は、ヒータ電圧が高いほど有利である。
【００１０】
ところが、陰極体のライフ（寿命）特性は、ヒータ電圧が高いほど不利となる。陰極体のライフ特性をヒータ電圧を変えて測定した実験結果を図１１に示す。図１１において、縦軸は、エミッション不良とならない範囲で陰極から取り出すことができる最大エミッション電流量であり、これを、初期状態での最大エミッション電流量を１００％とした相対値で示している。横軸は、ライフ時間であり、ヒータ電圧が６．３Ｖｒｍｓの場合のライフ時間を１００％とした相対値で示している。ここで、「ライフ時間」とは、初期状態においてエミッション不良とならない範囲で陰極から取り出すことができる最大エミッション電流量を１００％としたとき、最大エミッション電流量が５０％にまで低下するのに要する時間を意味する。図１１より、ヒータ電圧が６．３Ｖｒｍｓ、６．０Ｖｒｍｓ、５．７Ｖｒｍｓのとき、ライフ時間はそれぞれ１００％、約２００％、約５００％になる。このように、ライフ時間は、ヒータ電圧が高いほど短くなる。
【００１１】
以上説明したように、陰極体においてエミッション特性とライフ特性との間にはトレードオフの関係がある。
【００１２】
一般的に、陰極体のライフ特性は、ヒータの寿命とエミッタの寿命との両者で決定されることが知られている。ヒータの原線としてはタングステン材料からなる金属線が用いられることが多く、この金属線の劣化はヒータで消費される電力が大きくなれば加速度的に進行する。従ってヒータの寿命という観点からは、ヒータに流れる電流を下げて動作させるために、ヒータ電圧を下げることが好ましい。また、エミッタの寿命はエミッタ材料中に含まれるバリウム等の量で決定され、このバリウム等はエミッタが加熱されることにより蒸発して消失する。従って、エミッタの寿命という観点からは、エミッタの温度を下げて蒸発量を少なくすることが好ましい。以上より、ヒータ電圧を下げることにより、ヒータ原線の劣化を抑制してヒータ寿命を伸ばすことができ、且つ、エミッタ材料の蒸発を抑制してエミッタ寿命を伸ばすことができるので、陰極体の寿命を伸ばすことができる。
【００１３】
通常、ヒータに印加される電圧は前述のように約６．３Ｖｒｍｓである場合が多く、このヒータ電圧下でエミッション不良とならない範囲で陰極から取り出すことができる最大エミッション電流量を実動作時のエミッション電流量が超えないように陰極が駆動される。画面が最も明るくなるように輝度及びコントラストを設定した場合、陰極から取り出されるエミッション電流量の最大値が上記の最大エミッション電流量以下となる状態で陰極が駆動される。一方、輝度又はコントラストを下げたり省エネモードに設定したりして画面を暗くした場合でも、ヒータ電圧を変更せずに、陰極からのエミッション電流量を小さくして陰極が駆動される。このようにヒータ電圧を変更することなくエミッション電流量を小さくした状態は、ヒータ電圧に裕度が生じていることを意味する。
【００１４】
前述したように、ヒータ電圧は陰極の寿命に大きな影響を及ぼし、必要以上に高い電圧をヒータに印加すると、陰極体の寿命を縮める。
【００１５】
陰極体の寿命を向上させるため、特許文献１には、陰極がエミッション動作を行っていない待機状態にある場合、ヒータに通常時の電圧よりも低い電圧を印加することが記載されている。しかしながら、特許文献１の構成はもともと陰極体の長寿命化を目的としたものではなく、この方法では、画面の明るさを暗く設定して映像を表示しているときに陰極体が劣化するのを抑制することはできない。
【特許文献１】特開平５−２７３９３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、上記の問題を解決し、画面の明るさを暗く設定して映像を表示しているときに陰極体が劣化するのを抑制することにより、陰極体の寿命を向上させたヒータ駆動回路及び陰極線管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】
【００１７】
本発明のヒータ駆動回路は、電子を放出する陰極と、前記陰極を加熱するヒータとを備えた陰極体を有する陰極線管の前記ヒータに電圧を供給するヒータ駆動回路であって、前記ヒータと前記ヒータに電圧を供給する電源との間に、前記電圧の実効値を変更する機能を有する調整回路を備え、前記陰極から取り出すことができる最大エミッション電流量に応じて前記調整回路は前記電圧の実効値を調整することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の陰極線管装置は、電子を放出する陰極及び前記陰極を加熱するヒータを備えた陰極体を有する陰極線管と、前記ヒータに電圧を供給する上記本発明のヒータ駆動回路とを備えた陰極線管装置であって、前記陰極線管装置は、画面の明るさを調整する機能を有し、前記陰極から取り出すことができる最大エミッション電流量に連動して、前記ヒータ駆動回路の前記調整回路は前記電圧の実効値を調整することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、画面の明るさを暗く設定して映像を表示しているときに、陰極のエミッション特性を十分に確保しながら、陰極体が劣化するのを抑制することができるので、陰極体の寿命を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
上記の本発明のヒータ駆動回路において、前記陰極から取り出すことができる前記最大エミッション電流量が少ないほど、前記調整回路は前記電圧の実効値を低くすることが好ましい。
【００２１】
また、前記調整回路は、制御信号によって前記電源と前記ヒータとの間の電気的な導通及び切断を切り替えるスイッチ機能を有することが好ましい。
【００２２】
あるいは、前記調整回路は、制御信号によって前記電源と前記ヒータとの間のインピーダンスの大きさを変更することが好ましい。
【００２３】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
【００２４】
（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１に係るヒータ駆動回路の回路図である。本実施形態では、ヒータＨと、ヒータＨに電圧を供給する電源としてのフライバックトランスＦＢＴの二次側巻線との間に、制御装置１１からの制御信号によって回路の導通（ＯＮ）及び切断（ＯＦＦ）の切り替えを行うスイッチＳを備えている。高速でスイッチＳを制御して回路のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることで、フライバックトランスＦＢＴの二次側巻線から供給される電圧が一定であっても、ヒータＨに印加される電圧の実効値を変更することができる。
【００２５】
本実施形態１の具体的な動作を以下に説明する。
【００２６】
画面が最も明るくなるように輝度やコントラストを設定した場合には、陰極から取り出す最大エミッション電流量を大きくする必要があるので、スイッチＳを常に導通（ＯＮ）状態とする。このとき、ヒータＨに印加される電圧の実効値が例えば従来と同様に約６．３Ｖｒｍｓになるように、回路定数を設定しておく。輝度又はコントラストを下げたり省エネモードに設定したりして画面を暗くした場合には、陰極からのエミッション電流量は低下するので、エミッション電流量の低下の程度に応じてスイッチＳのＯＮ／ＯＦＦ時間を制御して、必要なエミッタ温度が得られるようにヒータＨに印加される電圧の実効値を低下させる。
【００２７】
具体的な数値を用いて説明する。
【００２８】
例えばヒータ電圧が６．３Ｖｒｍｓのときにエミッション不良とならない範囲で陰極から取り出すことができる最大エミッション電流量を基準値（＝１００％）とする。
【００２９】
輝度又はコントラストを下げて基準状態に対して画面を少し暗くした場合を考える。この場合に必要な最大エミッション電流量が上記基準値の７０％程度である場合、図１０の実験結果からヒータ電圧を約６．０Ｖｒｍｓまで下げてもエミッション不良にならない。そこで、スイッチＳを、デューティー比１：２０の信号で制御し、導通時間９５％、切断時間５％の状態とする。この状態では、ヒータＨに印加される電圧の実効値は６．３Ｖｒｍｓ×０．９５＝約６．０Ｖｒｍｓとなる。ヒータ電圧が低下することによりエミッタ温度が低下し、その結果、陰極のエミッション能力も低下するが、画面の輝度確保に必要なエミッション電流量の最大値は基準値の７０％であるから、図１０よりエミッション不良になることはない。
【００３０】
次に、省エネモードに設定するなどして画面を更に暗くした場合を考える。この場合に必要な最大エミッション電流量が例えば上記基準値の５０％程度である場合、図１０よりヒータ電圧を約５．７Ｖｒｍｓまで下げてもエミッション不良にならないことが分かる。そこで、スイッチＳを、デューティー比１：１０の信号で制御し、導通時間９０％、切断時間１０％の状態とする。従って、ヒータＨに印加される電圧の実効値は６．３Ｖｒｍｓ×０．９＝約５．７Ｖｒｍｓとなる。
【００３１】
本実施形態１の具体的な詳細回路図の一例を図２に示す。この回路では、ヒータＨと、ヒータＨに電圧を供給する電源としてのフライバックトランスＦＢＴの二次側巻線との間に、トランジスタＴｒ２２及び抵抗Ｒ２４が直列に設けられている。トランジスタＴｒ２２にスイッチ動作を行わせるために、トランジスタＴｒ２２のベースに接続されたトランジスタＴｒ２１のベースに制御信号を入力する。
【００３２】
トランジスタＴｒ２１のベースにＨｉレベルの制御信号が入力されたとき、フライバックトランスＦＢＴとヒータＨとが導通されてヒータＨに電圧が供給される。一方、トランジスタＴｒ２１のベースにＬｏｗレベルの制御信号が入力されたとき、フライバックトランスＦＢＴとヒータＨとは電気的に切断される。
【００３３】
画面が最も明るくなるように輝度やコントラストを設定し、基準値の１００％の最大エミッション電流量が必要である場合、ヒータ電圧を下げる必要がないので、トランジスタＴｒ２１のベースには常にＨｉレベルが入力される。この場合に、ヒータＨに印加される電圧の実効値が６．３Ｖｒｍｓになるように、必要に応じて抵抗Ｒ２４の定数が設定される。
【００３４】
輝度又はコントラストを下げて画面を少し暗くした場合を考える。例えば、必要な最大エミッション電流量が上記基準値の７０％で足りる場合、前述のように、トランジスタＴｒ２１のベースにデューティー比１：２０の制御信号を入力することで、実効値が約６．０Ｖｒｍｓのヒータ電圧を実現できる。デューティー比１：２０の制御信号は、例えば１サイクル時間のうち９５％がＨｉレベル、５％がＬｏｗレベルである繰り返しパルス波形などで容易に実現できる。
【００３５】
同様に、省エネモードに設定するなどして画面を更に暗くして、必要な最大エミッション電流量が上記基準値の５０％程度で足りる場合、前述のように、トランジスタＴｒ２１のベースにデューティー比１：１０の制御信号を入力すればよい。
【００３６】
図２の回路では、スイッチが切断状態のときは、ヒータＨ及びスイッチ回路における消費電力はゼロである。更に、抵抗Ｒ２２，Ｒ２３をヒータの動作時の抵抗値よりも十分に大きく設定することにより（但し、トランジスタＴｒ２２のスイッチ切り替え時間に支障がない程度）、スイッチが導通状態のときのスイッチ回路における消費電力はヒータＨにおける消費電力と比較すると無視できる微小なものになる。従って、ヒータ駆動回路の全体としての消費電力を下げることができる。
【００３７】
上記の説明では、トランジスタＴｒ２１のベースに入力される制御信号のデューティー比を調整することで、６．３Ｖｒｍｓ以下の任意のヒータ電圧の実効値を実現した。即ち、ヒータ電圧の最大値が６．３Ｖｒｍｓである場合を説明してきたが、本発明はこれに限定されない。例えば、基準となるヒータ電圧の最大値が高めに設定され（例えば６．５Ｖｒｍｓ）、ライフ特性よりもエミッション特性が重視して設計された陰極線管装置に本発明を適用することができる。この場合も、制御信号のデューティー比を上記と同様に調整することで、必要な最大エミッション電流量に応じてヒータ電圧の実効値を下げて駆動することができることは容易に理解できる。
【００３８】
以上のように、本実施形態１によれば、画面の明るさの設定を変えることにより必要な最大エミッション電流量が変化した場合には、最大エミッション電流量の変化に応じてスイッチのＯＮ／ＯＦＦ時間を制御することにより、ヒータに印加される電圧の実効値を調整し、陰極体が必要以上に加熱されることを抑制できるので、陰極体の寿命が大幅に伸び、陰極体の寿命信頼性を向上させることができる。
【００３９】
上記の図２は図１のスイッチＳを実現するための一例に過ぎず、本発明は図２に限定されない。図２と異なる回路であっても、ヒータＨと、ヒータＨに電圧を供給する電源との間に、両者間の導通（ＯＮ）及び切断（ＯＦＦ）を切り替えるスイッチ機能を有する回路を設け、ＯＮ／ＯＦＦ時間を制御することにより、上記の実施形態１の効果を得られることは容易に理解できる。
【００４０】
（実施形態２）
図３は本発明の実施形態２に係るヒータ駆動回路の回路図である。本実施形態では、ヒータＨと、ヒータＨに電圧を供給する電源としてのフライバックトランスＦＢＴの二次側巻線との間に、制御装置１１からの制御信号によってインピーダンスの大きさを変更する機能を有する回路（以下、「Ｚ調整回路」という）Ｚを備えている。フライバックトランスＦＢＴの二次側巻線から供給される電圧が一定であっても、制御信号によってＺ調整回路Ｚのインピーダンスの大きさを変えて、ヒータＨに印加される電圧の実効値を変更することができる。
【００４１】
本実施形態２の具体的な動作について以下に説明する。
【００４２】
画面が最も明るくなるように輝度やコントラストを設定した場合には、陰極から取り出す最大エミッション電流量を大きくする必要があるので、Ｚ調整回路Ｚのインピーダンスを最も小さくなるように設定する。このとき、ヒータＨに印加される電圧の実効値が例えば従来と同様に約６．３Ｖｒｍｓになるように、回路定数を設定しておく。輝度又はコントラストを下げたり省エネモードに設定したりして画面を暗くした場合には、陰極から取り出す最大エミッション電流量は低下するので、その低下具合に応じてＺ調整回路Ｚのインピーダンスを大きくして、必要なエミッタ温度が得られるようにヒータＨに印加される電圧の実効値を低下させる。
【００４３】
本実施形態２の具体的な詳細回路図の一例を図４に示す。この回路では、ヒータＨと、ヒータＨに電圧を供給する電源としてのフライバックトランスＦＢＴの二次側巻線との間に、抵抗Ｒ４３が直列に設けられている。更に、ヒータＨと並列に、抵抗Ｒ４２及びトランジスタＴｒ４１が接続されている。トランジスタＴｒ４１は、そのベースに入力される制御信号により、抵抗Ｒ４２を流れる電流の導通（ＯＮ）及び切断（ＯＦＦ）を切り替える。
【００４４】
トランジスタＴｒ４１のベースにＬｏｗレベルの制御信号が入力されたとき、抵抗Ｒ４２には電流は流れない。この状態でヒータＨに約６．３Ｖｒｍｓの電圧が供給されるように抵抗Ｒ４３の回路定数が設定されている。
【００４５】
トランジスタＴｒ４１のベースにＨｉレベルの制御信号が入力されたとき、抵抗Ｒ４２に電流が流れ、ヒータＨに供給される電圧が低下する。この状態でヒータＨに約５．７Ｖｒｍｓの電圧が供給されるように抵抗Ｒ４２の回路定数が設定されている。
【００４６】
実施形態１と同様に、ヒータ電圧が６．３Ｖｒｍｓのときにエミッション不良とならない範囲で陰極から取り出すことができる最大エミッション電流量を基準値（＝１００％）とする。
【００４７】
画面が最も明るくなるように輝度やコントラストを設定し、基準値の１００％の最大エミッション電流量が必要である場合、ヒータ電圧を下げる必要がないので、トランジスタＴｒ４１のベースには常にＬｏｗレベルの制御信号が入力される。
【００４８】
輝度又はコントラストを下げて画面を少し暗くした場合を考える。例えば、必要な最大エミッション電流量が上記基準値の７０％で足りる場合、前述のようにヒータ電圧の実効値は約６．０Ｖｒｍｓであればよいので、トランジスタＴｒ４１のベースにデューティー比１：１の制御信号が入力される。デューティー比１：１の制御信号は、例えば１サイクル時間のうちＨｉレベル及びＬｏｗレベルがいずれも５０％である繰り返しパルス波形などで容易に実現できる。
【００４９】
同様に、省エネモードに設定するなどして画面を更に暗くして、必要な最大エミッション電流量が上記基準値の５０％程度で足りる場合、前述のようにヒータ電圧の実効値は約５．７Ｖｒｍｓであればよいので、トランジスタＴｒ４１のベースには常にＨｉレベルの制御信号が入力される。
【００５０】
図４の回路では、トランジスタＴｒ４１がＯＮ状態になり、抵抗Ｒ４２に電流が流れる場合、抵抗Ｒ４２と抵抗Ｒ４３とで電力が消費される。従って、ヒータＨで消費される電力が低減しても、システム全体としての消費電力は若干増加する可能性がある。但し、この回路は従来の回路に対して変更すべき部品点数が少なくて済むので、コスト的観点からは後述する別のＺ調整回路Ｚである図５の回路よりも有利である。
【００５１】
本実施形態２の別の形態である回路例を図５に示す。図５の回路は図２に示した回路に類似しているが、トランジスタＴｒ５２と並列に抵抗Ｒ５４が接続されている点が異なる。図２の回路ではトランジスタＴｒ２２がＯｆｆ状態の時はフライバックトランスＦＢＴの二次側巻線とヒータＨとが電気的に切断されていたが、図５の回路ではトランジスタＴｒ５２がＯｆｆ状態の時でも抵抗Ｒ５４を介してヒータＨに電圧が供給される点で図２の回路と大きく異なる。
【００５２】
トランジスタＴｒ５１のベースにＨｉレベルの制御信号が入力されたとき、トランジスタＴｒ５２がＯｎ状態となるので、ヒータＨには抵抗Ｒ５４及び抵抗Ｒ５５を通じて電圧が供給される。この状態でヒータＨに約６．３Ｖｒｍｓの電圧が供給されるように回路定数が設定される。
【００５３】
トランジスタＴｒ５１のベースにＬｏｗレベルの制御信号が入力されたとき、トランジスタＴｒ５２がＯＦＦ状態になるので、ヒータＨには抵抗Ｒ５４のみを通じて電圧が供給される。この状態でヒータＨに約５．７Ｖｒｍｓの電圧が供給されるように回路定数が設定される。
【００５４】
実施形態１と同様に、ヒータ電圧が６．３Ｖｒｍｓのときにエミッション不良とならない範囲で陰極から取り出すことができる最大エミッション電流量を基準値（＝１００％）とする。
【００５５】
画面が最も明るくなるように輝度やコントラストを設定し、基準値の１００％の最大エミッション電流量が必要である場合、ヒータ電圧の実効値は約６．３Ｖｒｍｓである必要があるので、トランジスタＴｒ５１のベースには常にＨｉレベルの制御信号が入力される。
【００５６】
輝度又はコントラストを下げて画面を少し暗くした場合を考える。例えば、必要な最大エミッション電流量が上記基準値の７０％で足りる場合、前述のようにヒータ電圧の実効値は約６．０Ｖｒｍｓであればよいので、トランジスタＴｒ５１のベースにデューティー比１：１の制御信号が入力される。デューティー比１：１の制御信号は、例えば１サイクル時間のうちＨｉレベル及びＬｏｗレベルがいずれも５０％である繰り返しパルス波形などで容易に実現できる。
【００５７】
同様に、省エネモードに設定するなどして画面を更に暗くして、必要な最大エミッション電流量が上記基準値の５０％程度で足りる場合、前述のようにヒータ電圧の実効値は約５．７Ｖｒｍｓであればよいので、トランジスタＴｒ５１のベースには常にＬｏｗレベルの制御信号が入力される。
【００５８】
図５の回路は、図４の回路に対して、ヒータ電圧の大小と制御信号のレベル（Ｈｉ／Ｌｏｗ）との関係が逆である点に注意を要する。図５の回路では、図４の回路のようにシステム全体としての消費電力が増加することはない。
【００５９】
以上のように、本実施形態２によれば、画面の明るさの設定を変えることにより陰極から取り出す最大エミッション電流量が変化した場合には、最大エミッション電流量の変化に応じてＺ調整回路のインピーダンスの大きさを変更することにより、ヒータに印加される電圧の実効値を調整することができる。これにより、ヒータが必要以上に加熱されることを抑制できるので、陰極体の寿命が大幅に伸び、陰極体の寿命信頼性を向上させることができる。
【００６０】
上記の図４及び図５は図２のＺ調整回路Ｚを実現するための一例に過ぎず、本発明は図４及び図５に限定されない。図４及び図５と異なる回路であっても、ヒータＨと、ヒータＨに電圧を供給する電源との間に、インピーダンスの大きさを変更する機能を有する回路を設けることにより、上記の実施形態２の効果を得られることは容易に理解できる。
【００６１】
上記の実施形態１，２では、図８の回路と同様にフライバックトランスＦＢＴの二次側巻線からのパルス電圧をヒータＨに印加する回路を例に説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図９の回路と同様に整流回路で整流された直流電圧をヒータＨに印加しても良く、この場合も上記と同様の効果を得られることは容易に理解できる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明の利用分野は特に制限はなく、陰極体の寿命が改善された陰極線管装置として広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】図１は、本発明の実施形態１に係るヒータ駆動回路の回路図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態１に係るヒータ駆動回路の一例を示した詳細回路図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態２に係るヒータ駆動回路の回路図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態２に係るヒータ駆動回路の一例を示した詳細回路図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態２に係るヒータ駆動回路の別の例を示した詳細回路図である。
【図６】図６は、一般的な陰極線管の一例の構造を示した断面図である。
【図７】図７は、一般的な陰極体の構造を示した一部切り欠き斜視図である。
【図８】図８は、従来のヒータ駆動回路の一例を示した回路図である。
【図９】図９は、従来のヒータ駆動回路の別の例を示した回路図である。
【図１０】図１０は、陰極のヒータ電圧と最大エミッション電流量との関係の一例を示した図である。
【図１１】図１１は、陰極の各ヒータ電圧でのライフ特性の一例を示した図である。
【符号の説明】
【００６４】
Ｃ  コンデンサ
Ｄ  ダイオード
ＦＢＴ  フライバックトランス
Ｈ  ヒータ
Ｒ，Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３，Ｒ２４，Ｒ４１，Ｒ４２，Ｒ４３，Ｒ５１，Ｒ５２，Ｒ５３，Ｒ５４，Ｒ５５  抵抗
Ｓ  スイッチ
Ｔ  トランス
Ｔｒ２１，Ｔｒ２２，Ｔｒ４１，Ｔｒ５１，Ｔｒ５２  トランジスタ
Ｖ  交流電源
Ｚ  インピーダンス調整回路
１１  制御装置
９１  電子銃
９２  偏向ヨーク
９３  内部磁気シールド
９４  ファンネルガラス
９５  フェースパネル
９６  シャドウマスク
９７  蛍光体スクリーン
９８  電子ビーム
１０１  エミッタ（陰極）
１０２  スリーブ
１０３  陰極保持部材
１０４  ヒータ
【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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