JPH0755585Y2 - 蛍光表示管駆動回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は駆動信号に基づいてカソードから放出される電
子をグリッドにより加速制御し、アノード上の蛍光体層
に射突させて所望の表示を行う蛍光発光形表示装置に適
用されるもので、カソードに印加される駆動信号に基づ
いてカソードの両端電圧を所定電圧に制御する蛍光表示
管駆動回路に関するものである。

［従来の技術］ 一般に用いられ蛍光発光形表示装置は真空容器内にカソ
ード，グリッドおよびアノードを備えた３極構造をなし
ており、アノードおよびグリッドは表示パターンに合わ
せて各々複数配設されている。

第４図は従来の蛍光表示管駆動回路の一例を示す蛍光発
光形表示装置の模式図である。Eaはアノード１用電源、
Egがグリッド２用電源、Esdは拡散電極用電源である。
この装置では各アノード1,グリッド２と電源3,4との間
に設けられたスイッチ5,6を選択的にオン、オフ動作さ
せることによって所望のアノード1,グリッド２がオンさ
れると、交流電源19から供給される駆動信号によってカ
ソード８より放出される電子がグリッド２によって加速
制御され、アノード１上に被着された蛍光体層に射突し
所望の表示が行われるようになっている。又、カソード
８には、抵抗器を介してカソードバイアス用電源７に接
続されたツェナーダイオード９からバイアス電圧E_Kが供
給される。

［考案が解決しようとする問題点］ ところが、上述した従来の蛍光表示管駆動回路では、カ
ットオフバイアス電圧をE_k，交流電源19より供給されE_k
に重畳される交流信号の振幅をＥとすると、カソード８
の各端電圧E_fは各々、 E_f＝E_k＋Esinωｔとなる。

従って、カソードの両端電圧E_fは時間とともに変化する
ためカソード８より放出される電子の量が変化して表示
の輝度に変調を来たし一定に保ことができなかった。例
えば、グリッド２を順次走査してダイナミック駆動によ
る表示が行われると、グリッド２とカソード８の各々に
供給される駆動信号間の周波数差により輝度むらを招き
表示品位が低下していた。また、カソード８のカットオ
フバイアス電圧E_kを発生させるためにツェナーダイオー
ド９を使用し、常にツェナーダイオード９に電流I₁，I₂
が流れるように構成されているので、過大な電力損失
（E_k（I₁＋I₂））が発生するという問題があった。さら
に、上述した従来の蛍光表示管駆動回路では、カソード
８を駆動するのに交流信号が用いられており、非点灯時
の漏れ発光を防止するために、振幅Ｅをもって変動する
交流による駆動電圧の出力レベルを常に所定電圧より大
きい値に保持する必要があることから、例えば、交流信
号に重畳されるバイアスの電圧レベルをEsinωｔに余裕
分を上乗せした電圧だけ高くしなければならず、その分
電力損失が大きくなるという問題があった。

そこで、本考案による蛍光表示管駆動回路は上述した問
題点に鑑みてなされたものであって、その目的は表示面
に輝度むらを生じさせることなく表示品位を向上させる
ことができるとともに、消費電力の低減化が図れる蛍光
表示管駆動回路を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するため本考案による蛍光表示管駆動回
路は、少なくともアノード、グリッド、カソードの電極
を有し、前記各電極に接続されて駆動信号を供給する直
流電源を備えた蛍光表示管駆動回路において、 前記カソードの直流電源に接続されたインダクタおよび
スイッチを有する直列回路と、前記インダクタとスイッ
チとの接続点と前記カソードとの間に設けられたダイオ
ードと、前記直流電源とインダクタとの接続点と前記ダ
イオードとの間に前記カソードと並列にキャパシが設け
られた並列回路と、前記駆動信号の供給に基づいて前記
アノード、グリッドからの電流が流れ込む前記カソード
の両端電圧を検出して対応する検出信号を出力する検出
回路と、前記検出信号に基づいて前記スイッチがオンに
したときは前記アノード、グリッドからの電流を含む駆
動電流を前記インダクタに蓄積し、前記がオフしたとき
は前記インダクタに蓄積した前記駆動電流を放出して前
記カソードの両端電圧の制御する制御回路とを備えたこ
とを特徴としている。

［作用］ 所望の表示を行うために、直流電源よりアノード、グリ
ッド、カソードに対してそれぞれ駆動信号が供給される
と、検出回路は駆動信号の供給に基づいてアノード電流
やグリッド直流が流れ込むカソードの両端電圧を検出す
る。制御回路は検出回路より出力される検出信号に応答
してスイッチをオンしたときにインダクタに蓄積された
アノード電流やグリッド電流を含む駆動電流の放出を行
う。スイッチをオフしたときにはインダクタに駆動電流
の蓄積を行う。これにより、アノード電流やグリッド電
流をカソードの加熱に利用でき、表示面に輝度むらを招
くことなくカソードの両端電圧が所定電圧に制御され
る。

［実施例］ 第１図は本考案による蛍光表示管駆動回路の一実施例を
示す蛍光発光形表示装置の模式図である。

尚、この実施例において従来の蛍光表示管駆動回路と同
一の構成要素には同一番号を付して説明する。

この実施例による蛍光表示管駆動回路は、直列回路10,
ダイオード11,並列回路12,検出回路13,制御回路14を備
えて構成され、直流電源15よりカソード８に対して所定
の駆動信号が供給され、検出回路13が駆動信号に基づい
てカソード８の両端電圧E_fを検出すると、制御回路14が
検出回路13より出力される検出信号に応答してスイッチ
16をオン、オフ制御し、カソード８の両端電圧E_fを所定
電圧に制御している。

直列回路10は直流電源15,インダクタンス17,スイッチ16
をなす電界効果形トランジスタを備えて構成されてい
る。直流電源15はカソード８および制御回路14に所定の
駆動信号を供給するもので、カソード８は直流電源15の
駆動信号によって加熱され電子をグリッド２側に放出し
ている。また、直流電源15の電源電圧Ｅはカットオフバ
イアス電圧として使用されている。

また、スイッチ16は後に詳述する制御回路14によってオ
ン、オフ制御され、これに伴ってカソード８の両端電圧
E_fが制御されるようになっている。

ダイオード11はアノード端子がインダクタ17とスイッチ
16との接続点に接続され、またカソード端子がカソード
８に接続されている。このダイオード11はスイッチ16が
オフしているときに導通してインダクタ17から供給され
る電流を並列回路12に導いている。

並列回路12はカソード８とキャパシタ18を備えて構成さ
れており、その一端が直流電源15とインダクタ17との接
続点に接続され、また他端がダイオード11のカソード端
子に接続されている。この並列回路12はスイッチ16がオ
フしているときにダイオード11を介して供給される電流
を蓄積し、キャパシタ18のキャパシタンスC,カソード８
の抵抗値R,インダクタ17のインダクタンスＬで決まる時
定数に基づいてカソード８の両端電圧E_fを上昇させるも
のである。また、この並列回路12はスイッチ16がオンに
切換ったときにそれまで蓄積された電流をキャパシタ18
より放出し、C,R,Lで決まる時定数に基づいてカソード
８の両端電圧E_fを下降させるようになっている。

検出回路13はカソード８の両端に接続され、抵抗R₁，
R₂，R₃，ダイオードD₁，トランジスタQ₁によって構成さ
れるものである。この検出回路13は直流電源15からカソ
ード８に駆動信号が供給されると、この駆動信号に基づ
いてカソード８の両端電圧E_fを検出し、この両端電圧E_f
に比例した電流に変換した後、比例した電圧信号E_f′を
制御回路14に供給している。

制御回路14は直流電源15によって駆動制御されるもの
で、検出回路13より供給される検出信号E_f′に基づいて
スイッチ16をオン、オフ動作させ、カソード８の両端電
圧E_fを制御回路14に予め設定される電圧範囲E₁〜E₂内に
制御している。

次に、上記のように構成される蛍光表示管駆動回路の動
作を第２図（ａ），（ｂ）および第３図に基づいて説明
する。

第２図（ａ）は蛍光表示間駆動回路においてスイッチ16
がオフ状態のときの等価回路図、第２図（ｂ）は同回路
においてスイッチがオン状態のときの等価回路図、第３
図は同回路によって制御されるカソードの両端電圧の波
形図である。初期状態としてスイッチ16はオン状態にあ
り、インダクタ17にエネルギーが蓄積されているとす
る。

第２図（ａ）に示すようにスイッチ16がオフ状態では、
インダクタ17,カソード８とキャパシタ18の並列回路か
ら成るループを電流が流れ、第３図に示すように時間t₁
までの間に渡ってカソード８の両端電圧E_fがC,R,Lで決
まる時定数に従ってE₁まで上昇制御される。そして、カ
ソード８の両端電圧がE_fがE₁に達し、検出回路13がこれ
を検出して制御回路14にこれに応じた検出信号E_f′が供
給されると、制御回路14より切換信号がスイッチ16に供
給され、このスイッチ16は第２図（ｂ）に示すようにオ
ンに切換えられる。すると、時間t₂までの間に渡ってカ
ソード８の両端電圧E_fはC,R,Lで決まる時定数に従ってE
₂に達するまで下降制御される。同時にインダクタ17に
はエネルギーが蓄積される。さらにカソード８の両端電
圧E_fがE₂に達し、検出回路13がこれを検出して制御回路
14にこれに応じた検出信号E_f′が供給されると、再び制
御回路14はスイッチ16をオフに切換える切換信号を発
し、時間t₃までの間に渡ってカソード８の両端電圧E_fが
C,R,Lで決まる時定数に従ってE₁まで上昇制御される。

すなわち、この蛍光表示管駆動回路はカソード８の両端
電圧E_fが上限電圧E₁に達したときにスイッチ16をオンに
切換えて放出を行い、カソード８の両端電圧E_fが下限電
圧E₂に達したときにスイッチ16をオフに切換えて蓄積を
行うという蓄積・放出動作が反復されることでカソード
８の両端電圧E_fを予め設定される電圧範囲E₁〜E₂内に制
御している。

従って、カソード８の両端電圧E_fを常に所定の電圧範囲
内に制御できるので、カソード８からは一定量の電子が
放出され表示の輝度に変調を来すことなく一定に保持す
ることができる。これにより、例えば、グリッド２を順
次走査してダイナミック駆動による表示を行った場合で
も、カソード８の両端電圧E_fがほぼ直流的に制御されグ
リッド２とカソード８の各々に供給される駆動信号間の
周波数差により輝度むらを生じることがないので、一定
の表示品位を確保することができる。I_a，I_g，I_sdは電
源15に流入する方向に流れるので、電源15から回路に供
給される電流を減少させる。つまり、第４図においてツ
ェナーダイオード９に消費させていた電力を回収するこ
とができ効率が向上する。

また、カソード８のカットオフバイアス電圧E_kは直流電
源15の電源電圧Ｅが用いられているとともに、カソード
８の両端電圧E_fは検出回路13の検出結果に基づき制御回
路14によってスイッチ16をオン、オフ動作させることで
一定範囲内、換言すればほぼ直流に近い状態に制御され
るので、従来用いられていたツェナーダイオードのよう
に無駄な電流を消費させることなく電力損失の低減化が
図れる。

さらに、カットオフバイアス電圧としてバイアス電圧供
給用電源を使用しているので、別個のバイアス用電源は
不要となる。

［考案の効果］ 以上説明したように本考案による蛍光表示管駆動回路に
よれば、過大な電力損失を発生させることなく、アノー
ド電流やグリッド電流等のカソード以外の電流を回収
し、カソードの加熱に利用して電力損失を減少すること
ができ、しかも、カソードの両端電圧を所定電圧に制御
してカソードをほぼ直流に近い状態で駆動でき、表示面
に対して輝度むらが生じることなく表示品位の向上を図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による蛍光表示管駆動回路の一実施例を
示す蛍光発光形表示装置の模式図、第２図は（ａ）は同
蛍光表示管駆動回路においてスイッチがオフ状態のとき
の等価回路図、第２図（ｂ）は同蛍光表示管駆動回路に
おいてスイッチがオン状態のときの等価回路図、第３図
は同蛍光表示管駆動回路において制御されるカソードの
両端電圧の波形図、第４図は従来の蛍光表示管駆動回路
の一例を示す蛍光発光形表示装置の模式図である。 ８……カソード、10……直列回路、11……ダイオード、
12……並列回路、13……検出回路、14……制御回路、15
……直流電源、16……スイッチ、17……インダクタ、18
……キャパシタ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくともアノード、グリッド、カソード
   の電極を有し、前記各電極に接続されて駆動信号を供給
   する直流電源を備えた蛍光表示管駆動回路において、 前記カソードの直流電源に接続されたインダクタおよび
   スイッチを有する直列回路と、前記インダクタとスイッ
   チとの接続点と前記カソードとの間に設けられたダイオ
   ードと、前記直流電源とインダクタとの接続点と前記ダ
   イオードとの間に前記カソードと並列にキャパシタが設
   けられた並列回路と、前記駆動信号の供給に基づいて前
   記アノード、グリッドからの電流が流れ込む前記カソー
   ドの両端電圧を検出して対応する検出信号を出力する検
   出回路と、前記検出信号に基づいて前記スイッチがオン
   にしたときは前記アノード、グリッドからの電流を含む
   駆動電流を前記インダクタに蓄積し、前記スイッチがオ
   フしたときは前記インダクタに蓄積した前記駆動電流を
   放出して前記カソードの両端電圧を制御する制御回路と
   を備えたことを特徴とする蛍光表示管駆動回路。