【手続補正書】
【提出日】平成15年8月29日(2003.8.29)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】電子ビーム装置、画像形成装置及びその駆動回路


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子ビーム発生装置であって、
複数の行方向配線と複数の列方向配線を有しており、前記複数の列方向配線は、立ち上がるタイミングが揃っており輝度信号に応じてパルス幅の異なるパルス幅変調信号が出力されるものとして予め決められた複数の列方向配線と、立ち下がるタイミングが揃っており輝度信号に応じてパルス幅の異なるパルス幅変調信号が出力されるものとして予め決められた複数の列方向配線を含んでいる行列配線と、
一対の電極間に電子放出部を有する表面伝導型の放出素子を行列状に複数配置し、前記一対の電極をそれぞれ前記行方向配線及び前記列方向配線に接続した電子放出源と、
前記電子放出素子のうち、前記行方向配線を順次選択・走査する走査手段と、
前記電子放出素子のうち、前記走査手段に選択されている行方向配線に接続されている放出素子に、前記列方向配線を介して前記パルス幅変調信号を個々に入力するパルス幅変調信号入力手段と、
前記電子放出部から放出される電子を加速する加速電圧印加手段と、を備えることを特徴とする電子ビーム発生装置。
【請求項２】
前記立ち上がりのタイミングが揃ったパルス幅変調信号が出力されるものとして予め決められた列方向配線と前記立ち下がりのタイミングが揃ったパルス幅変調信号が出力されるものとして予め決められた列方向配線とが交互に配置されることを特徴とする請求項１に記載の電子ビーム発生装置。
【請求項３】
前記複数の列方向配線を画面の右半分に対応する列方向配線と画面の左半分に対応する列方向配線に分け、一方を前記立ち上がりのタイミングが揃ったパルス幅変調信号が出力されるものとして予め決められた列方向配線とし、他方を前記立ち下がりのタイミングが揃ったパルス幅変調信号が出力されるものとして予め決められた列方向配線としたことを特徴とする請求項１に記載の電子ビーム発生装置。
【請求項４】
画像形成装置であって、
複数の行方向配線と複数の列方向配線を有しており、前記複数の列方向配線は、立ち上がるタイミングが揃っており輝度信号に応じてパルス幅の異なるパルス幅変調信号が出力されるものとして予め決められた複数の列方向配線と、立ち下がるタイミングが揃っており輝度信号に応じてパルス幅の異なるパルス幅変調信号が出力されるものとして予め決められた複数の列方向配線を含んでいる行列配線と、
一対の電極間に電子放出部を有する表面伝導型の放出素子を行列状に複数配置し、前記一対の電極をそれぞれ前記行方向配線及び前記列方向配線に接続した電子放出源と、
複数の蛍光体と、
前記電子放出素子のうち、前記行方向配線を順次選択・走査する走査手段と、
前記電子放出素子のうち、前記走査手段に選択されている行方向配線に接続されている放出素子に、前記列方向配線を介して前記パルス幅変調信号を個々に入力するパルス幅変調信号入力手段と、
前記電子放出部から放出される電子を加速する加速電圧印加手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記立ち上がりのタイミングが揃ったパルス幅変調信号が出力されるものとして予め決められた列方向配線と前記立ち下がりのタイミングが揃ったパルス幅変調信号が出力されるものとして予め決められた列方向配線とが交互に配置されることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記複数の列方向配線を画面の右半分に対応する列方向配線と画面の左半分に対応する列方向配線に分け、一方を前記立ち上がりのタイミングが揃ったパルス幅変調信号が出力されるものとして予め決められた列方向配線とし、他方を前記立ち下がりのタイミングが揃ったパルス幅変調信号が出力されるものとして予め決められた列方向配線としたことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項７】
複数のデータ用配線と複数の走査配線との交わる位置に対応してドットを形成するドットマトリックス型の画像形成装置の駆動回路であって、
前記複数のデータ用配線は、立ち上がるタイミングが揃っており輝度信号に応じてパルス幅の異なるパルス幅変調信号が出力されるものとして予め決められたデータ用配線と、立ち下がるタイミングが揃っており輝度信号に応じてパルス幅の異なるパルス幅変調信号が出力されるものとして予め決められたデータ用配線とを含んでおり、
前記パルス幅変調信号を出力するパルス幅変調回路を有することを特徴とする画像形成装置の駆動回路。
【請求項８】
前記立ち上がりのタイミングが揃ったパルス幅変調信号が出力されるものとして予め決められた列方向配線と前記立ち下がりのタイミングが揃ったパルス幅変調信号が出力されるものとして予め決められた列方向配線とが交互に配置されることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置の駆動回路。
【請求項９】
前記複数の列方向配線を画面の右半分に対応する列方向配線と画面の左半分に対応する列方向配線に分け、一方を前記立ち上がりのタイミングが揃ったパルス幅変調信号が出力されるものとして予め決められた列方向配線とし、他方を前記立ち下がりのタイミングが揃ったパルス幅変調信号が出力されるものとして予め決められた列方向配線としたことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置の駆動回路。
【請求項１０】
前記立ち上がるタイミングが揃っており輝度信号に応じてパルス幅の異なるパルス幅変調信号が出力されるものとして予め決められたデータ用配線に出力するパルス幅変調信号を立ち上げるタイミングは、１水平走査期間の開始時であり、且つ前記立ち下がるタイミングが揃っており輝度信号に応じてパルス幅の異なるパルス幅変調信号が出力されるものとして予め決められたデータ用配線に出力するパルス幅変調信号を立ち下げるタイミングは、前記１水平走査期間の終了時であることを特徴とする請求項７乃至請求項９の何れかに記載の画像形成装置の駆動回路。
【請求項１１】
前記ドットマトリクスは、電子放出素子及びその電子放出素子が照射する電子によって発光する蛍光体とを含むことを特徴とする請求項７乃至請求項１０の何れかに記載の画像形成装置の駆動回路。
【請求項１２】
前記電子放出素子は、表面伝導型放出素子であることを特徴とする請求項１１記載の画像形成装置の駆動回路。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
即ち、本発明による電子ビーム発生装置は、複数の行方向配線と複数の列方向配線を有しており、前記複数の列方向配線は、立ち上がるタイミングが揃っており輝度信号に応じてパルス幅の異なるパルス幅変調信号が出力されるものとして予め決められた複数の列方向配線と、立ち下がるタイミングが揃っており輝度信号に応じてパルス幅の異なるパルス幅変調信号が出力されるものとして予め決められた複数の列方向配線を含んでいる行列配線と、一対の電極間に子放出部を有する表面伝導型の放出素子を行列状に複数配置し、前記一対の電極をそれぞれ前記行方向配線及び前記列方向配線に接続した電子放出源と、前記電子放出素子のうち、前記行方向配線を順次選択・走査する走査手段と、前記電子放出素子のうち、前記走査手段に選択されている行方向配線に接続されている放出素子に、前記列方向配線を介して前記パルス幅変調信号を個々に入力するパルス幅変調信号入力手段と、前記電子放出部から放出される電子を加速する加速電圧印加手段と、を備えることを特徴とする。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
また、上記目的を達成するため、本発明による画像形成装置は、複数の行方向配線と複数の列方向配線を有しており、前記複数の列方向配線は、立ち上がるタイミングが揃っており輝度信号に応じてパルス幅の異なるパルス幅変調信号が出力されるものとして予め決められた複数の列方向配線と、立ち下がるタイミングが揃っており輝度信号に応じてパルス幅の異なるパルス幅変調信号が出力されるものとして予め決められた複数の列方向配線を含んでいる行列配線と、一対の電極間に電子放出部を有する表面伝導型の放出素子を行列状に複数配置し、前記一対の電極をそれぞれ前記行方向配線及び前記列方向配線に接続した電子放出源と、複数の蛍光体と、前記電子放出素子のうち、前記行方向配線を順次選択・走査する走査手段と、前記電子放出素子のうち、前記走査手段に選択されている行方向配線に接続されている放出素子に、前記列方向配線を介して前記パルス幅変調信号を個々に入力するパルス幅変調信号入力手段と、前記電子放出部から放出される電子を加速する加速電圧印加手段と、を備えることを特徴とする。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
一例として、前記立ち上がりのタイミングが揃ったパルス幅変調信号が出力されるものとして予め決められた列方向配線と前記立ち下がりのタイミングが揃ったパルス幅変調信号が出力されるものとして予め決められた列方向配線とが交互に配置されるようにしてもよい。


【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
また別の例として、前記複数の列方向配線を画面の右半分に対応する列方向配線と画面の左半分に対応する列方向配線に分け、一方を前記立ち上がりのタイミングが揃ったパルス幅変調信号が出力されるものとして予め決められた列方向配線とし、他方を前記立ち下がりのタイミングが揃ったパルス幅変調信号が出力されるものとして予め決められた列方向配線としてもよい。


【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
更に本発明は、複数のデータ用配線と複数の走査配線との交わる位置に対応してドットを形成するドットマトリックス型の画像形成装置の駆動回路にも適用ができる。即ち、本発明の画像形成装置の駆動回路は以下の特徴を備える。


【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
複数のデータ用配線と複数の走査配線との交わる位置に対応してドットを形成するドットマトリックス型の画像形成装置の駆動回路であって、前記複数のデータ用配線は、立ち上がるタイミングが揃っており輝度信号に応じてパルス幅の異なるパルス幅変調信号が出力されるものとして予め決められたデータ用配線と、立ち下がるタイミングが揃っており輝度信号に応じてパルス幅の異なるパルス幅変調信号が出力されるものとして予め決められたデータ用配線とを含んでおり、前記パルス幅変調信号を出力するパルス幅変調回路を有することを特徴とする。


【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
一例として、前記立ち上がりのタイミングが揃ったパルス幅変調信号が出力されるものとして予め決められた列方向配線と前記立ち下がりのタイミングが揃ったパルス幅変調信号が出力されるものとして予め決められた列方向配線とが交互に配置されるようにしてもよい。


【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
別の例としては、前記複数の列方向配線を画面の右半分に対応する列方向配線と画面の左半分に対応する列方向配線に分け、一方を前記立ち上がりのタイミングが揃ったパルス幅変調信号が出力されるものとして予め決められた列方向配線とし、他方を前記立ち下がりのタイミングが揃ったパルス幅変調信号が出力されるものとして予め決められた列方向配線としても良い。


【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
好ましくは、前記立ち上がるタイミングが揃っており輝度信号に応じてパルス幅の異なるパルス幅変調信号が出力されるものとして予め決められたデータ用配線に出力するパルス幅変調信号を立ち上げるタイミングは、１水平走査期間の開始時であり、且つ前記立ち下がるタイミングが揃っており輝度信号に応じてパルス幅の異なるパルス幅変調信号が出力されるものとして予め決められたデータ用配線に出力するパルス幅変調信号を立ち下げるタイミングは、前記１水平走査期間の終了時であることを特徴とする。


【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
また好ましくは、本発明による画像形成装置の駆動回路では、前記ドットマトリクスは、電子放出素子及びその電子放出素子が照射する電子によって発光する蛍光体とを含むことを特徴とする。


【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
さらに好ましくは、本発明による画像形成装置の駆動回路では、前記電子放出素子は、表面伝導型放出素子であることを特徴とする。


【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
尚、第１のグループと第２のグループとに分ける方法としては、本実施形態のように列方向に偶数番目と奇数番目の素子に分ける以外に、同一行の放出素子群を例えば表示画面の左半分と右半分とに分割しても良い。


【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
［参考の実施形態］次に、本発明の参考の実施形態について説明する。本参考の実施形態の画像形成装置の構成は、第１の実施形態における図１のブロック構成図と基本的に同じであるため、異なる部分だけを説明する。第１の実施形態と異なるのは、図中のパルス位置計算回路１１２とパルス幅変調回路１１１である。図３及び図４によりこれらの動作を説明する。


【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
図３は、本発明の参考の実施形態としてのパルス位置計算回路及びパルス幅変調回路の動作を説明する図である。


【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
図４は、本発明の参考の実施形態としてのパルス幅変調回路内部の比較回路を説明する図であり、比較回路２５０には比較器２０５とフリップフロップ２０６が備えられている。そして、パルス幅変調回路２１１では、ｃａｒｒｙデータＣｋが"０"の場合、Ｄｙｋの出力はＤｙｋ−１の出力が立ち下がると同時に立ち上がり、立ち下がり位置Ｔｆｋまで維持する。ｃａｒｒｙデータＣｋが"１"の場合、まず割り当て期間のはじめにパルスを立ち下げ、計算された立ち下がり位置Ｔｆｋまで維持する。次に隣のＤｙｋ−１パルスが立ち下がると同時に立ち上がり、割り当て時間終了まで維持する。


【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
図６は、本発明の参考の実施形態としての放出素子への電圧印加タイミングを示したタイミングチャートである。


【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
電圧供給パルスが供給された画像形成パネル１０１では、走査回路１０２が選択した行に接続された表面伝導型放出素子のみが、パルス幅変調回路１１１により供給されたパルス幅に応じた期間だけ電子を放出し、不図示の蛍光体を発光させる。そして走査回路１０２が選択する行を順次走査することにより、２次元画像が形成される。このように本参考の実施形態では、行配線に流れる電流を１Ｈの全体に渡って平均化させているため、配線抵抗による電圧降下の最大値（瞬時ピーク値）を抑制し、しかも１走査期間中の電圧の変動を低減できる。


【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１６９】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態としての画像形成装置のブロック構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態としての画像形成装置が有する走査回路の動作を説明する図である。
【図３】本発明の参考の実施形態としてのパルス位置計算回路及びパルス幅変調回路の動作を説明する図である。
【図４】本発明の参考の実施形態としてのパルス幅変調回路内部の比較回路を説明する図である。
【図５】本発明の第１の実施形態としての放出素子への電圧印加タイミングを示したタイミングチャートである。
【図６】本発明の参考の実施形態としての放出素子への電圧印加タイミングを示したタイミングチャートである。
【図７】本発明の実施形態に用いた表示パネルの斜視図である。
【図８】本発明の実施形態としてのフェースプレートの蛍光体配列を示す図である。
【図９】本発明の実施形態としての表面伝導型放出素子の平面図及び断面図である。
【図１０】本発明の実施形態としての平面型の表面伝導型放出素子の製造工程を説明するための断面図である。
【図１１】本発明の実施形態としての通電フォーミング処理における印加電圧波形の一例を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態としての通電活性化処理における印加電圧及び放出電流を説明する図である。
【図１３】本発明の実施形態としての垂直型の表面伝導型放出素子の断面図である。
【図１４】本発明の実施形態としての垂直型の表面伝導型放出素子の製造工程を説明するための断面図である。
【図１５】本発明の実施形態としての表面伝導型放出素子の特性を示す図である。
【図１６】本発明の実施形態としてのマルチ電子ビーム源の基板の平面図である。
【図１７】本発明の実施形態としてのマルチ電子ビーム源の基板の断面図である。
【図１８】本発明の実施形態としての画像形成装置を用いた多機能画像形成装置のブロック構成図である。
【図１９】従来例としての表面伝導型放出素子の平面図である。
【図２０】従来例としての表面伝導型放出素子を複数配列したマルチ電子ビーム源を説明する図である。
【図２１】従来例としての放出素子への電圧印加タイミングを示したタイミングチャートである。
【符号の説明】
１０１ 画像形成パネル
１０２ 走査回路
１０４ タイミング信号発生回路
１０５ ラッチ回路
１０６ アナログ／デジタル変換回路
１１１，２１１ パルス幅変調回路
１１２，２１２ パルス位置計算回路
２０１ 加算器
２０２，２０３ シフトレジスタ
２０４ カウンタ
２０５ 比較器
２０６ フリップフロップ
２５０ 比較回路
１００１ 基板
１００２ 表面伝導型放出素子
１００３ 行方向配線
１００４ 列方向配線
１００５ リアプレート
１００６ 側壁
１００７ フェースプレート
１００８ 蛍光膜
１００９ メタルバック
１０１０ 黒色導電材
１１０１ 基板
１１０２，１１０３ 素子電極
１１０４ 導電性薄膜
１１０５ 電子放出部
１１１０ フォーミング用電源
１１１１ 電流計
１１１２ 活性化用電源
１１１３ 薄膜
１１１４ アノード電極
１１１５ 直流高電圧電源
１１１６ 電流計
１２０１ 基板
１２０２，１２０３ 素子電極
１２０４ 導電性薄膜
１２０５ 電子放出部
１２０６ 段差形成部材
１２１３ 薄膜
２１００ ディスプレイパネル
２１０１ 駆動回路
２１０２ ディスプレイコントローラ
２１０３ マルチプレクサ
２１０４ デコーダ
２１０５ 入出力インターフェース回路
２１０６ ＣＰＵ
２１０７ 画像生成回路
２１０８，２１０９及び２１１０ 画像メモリインターフェース回路
２１１１ 画像入力インターフェース回路
２１１２，２１１３ ＴＶ信号受信回路
２１１４ 入力部
３００１ 基板
３００４ 導電性薄膜
３００５ 電子放出部
４００１ 表面伝導型放出素子
４００２ 行方向配線
４００３ 列方向配線
４００４，４００５ 配線抵抗