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ERFINDUNGSGEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Bildanzeigeeinrichtung, die
in Farbfernsehempfängern und
Terminaldisplays für
Computer usw. verwendet wird.
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EP-A-0
454 920 beschreibt eine Bildanzeigevorrichtung, die die Merkmale
der Oberbegriffe von Anspruch 1 und 2 umfasst.
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ALLGEMEINER
STAND DER TECHNIK
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6 ist
eine schematische auseinander gezogene Perspektivansicht einer herkömmlichen
Bildanzeigeeinrichtung. Bei dieser herkömmlichen Bildanzeigeeinrichtung
sind eine hintere Elektrode 1, eine Gruppe von Linearkathoden 2,
die als eine Strahlquelle dienen, eine Strahlextraktionselektrode 3,
eine Steuerelektrode 4, eine Fokussierelektrode 5, eine
Horizontatablenkelektrode 6, eine Vertikalablenkelektrode 7 und
ein Schirm 8 in dieser Reihenfolge von hinten in Richtung
auf die Anode angeordnet und innerhalb eines in den Zeichnungen
nicht gezeigten Vakuumbehälters
gelagert.
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Die
als Strahlquelle dienende Gruppe von Linearkathoden 2 wird
hergestellt durch horizontales Erweitern mehrerer Linearkathoden,
damit Elektronenstrahlen erzeugt werden, die in einer horizontalen Richtung
linear verteilt sind. Mehrere dieser Kathoden sind in einer vertikalen
Richtung in vorbestimmten Intervallen angeordnet. Bei dieser herkömmlichen
Bildanzeigeeinrichtung betragen die Intervalle zwischen den Linearkathoden
in der vertikalen Richtung 5,5 mm, wobei eine Anzahl von 19 Kathoden
mit 2a bis 2s bezeichnet ist. Damit 6 nicht
zu kompliziert wird, sind nur vier Linearkathoden von 2a bis 2d gezeigt.
Die Linearkathoden 2a bis 2s werden hergestellt
durch Aufbringen eines Oxidkathodenmaterials auf die Oberfläche eines
Wolframdrahts mit einem Durchmesser von 10–30 μm (als Beispiel). Diese Linearkathoden
werden dann in einer Sequenz für
eine konstante Zeit von der oberen Linearkathode 2a zur unteren
Linearkathode 2s betrieben, so dass jede Kathode alle 18 Horizontalabtastperioden
einen Elektronenstrahl emittiert.
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Zusätzlich dazu,
dass die Erzeugung von Elektronenstrahlen von anderen Linearkathoden
als den vorbestimmten Linearkathoden vermieden wird, hat die hintere
Elektrode 1 auch die Funktion sicherzustellen, dass Elektronenstrahlen
nur in der Richtung der Anode emittiert werden. Der Vakuumbehälter ist
in 6 nicht gezeigt, doch kann je nach den Umständen die
hintere Elektrode 1 in einem Stück mit dem Vakuumbehälter genommen
und ausgebildet sein.
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Die
Strahlextraktionselektrode 3 besteht aus einer leitenden
Platte 11, die mit mehreren Durchgangslöchern 10 versehen
ist und die Funktion aufweist, mehrere von der Gruppe 2 von
Linearkathoden emittierte Elektronenstrahlen horizontal durch die Durchgangslöcher 10 zu
unterteilen und auszuwählen.
An der Strahlextraktionselektrode 3 sind die Durchgangslöcher 10 an
der leitenden Platte 11 mit einer konstanten horizontalen
Teilung gegenüber
den Linearkathoden 2a bis 2s angeordnet. Bei dieser
herkömmlichen
Bildanzeigeeinrichtung beträgt
die horizontale Teilung der Durchgangslöcher 10 1,28 mm, und
es gibt 107 Durchgangslöcher 10 in
der horizontalen Richtung.
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Die
Steuerelektrode 4 besteht aus 107 langen vertikalen
leitenden Platten 15, die Durchgangslöcher 14 aufweisen,
die gegenüber
den Durchgangslöchern 10 der
Strahlextraktionselektrode 3 positioniert sind. Damit jedoch 6 nicht
zu kompliziert wird, sind nur neun leitende Platten 15 gezeigt. Zudem
moduliert auf der Basis des Bildsignals für jede Sektion die Steuerelektrode 4 den
Durchsatz der Elektronenstrahlen, die in 107 horizontale
Sektionen unterteilt sind.
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Jede
Sektion ist in zwei Pixel unterteilt, und da jedes Pixel drei Primärfarben
(Leuchtstoffe) aufweist, nämlich
R (Rot), G (Grün)
und B (Blau), werden die sechs Signale aus 2 (Pixeln) × 3 (Primärfarben),
die jeder Sektion entsprechen, mit der Horizontalablenkung, später beschrieben,
synchronisiert und werden dann nacheinander im Zeitmultiplex (innerhalb
einer Horizontalabtastperiode) addiert.
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Die
Fokussierelektrode 5 besteht aus einer leitenden Platte 17,
die mehrere Durchgangslöcher 16 aufweist,
die die Funktion aufweisen, den Elektronenstrahl zu fokussieren.
Die Durchgangslöcher 16 in
dieser leitenden Platte 17 sind an Positionen gegenüber den
in der Steuerelektrode 4 ausgebildeten Durchgangslöchern 14 ausgebildet.
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Die
Horizontalablenkelektrode 6 besteht aus einem Paar kammförmiger leitender
Platten 18 und 18',
die vertikal entlang beider horizontaler Seiten der in der Fokussierelektrode 5 ausgebildeten
Durchgangslöcher 16 angeordnet
sind, und ihre Funktion besteht darin, den Elektronenstrahl, der
in 107 Sektionen in einer horizontalen Richtung unterteilt
ist, gleichzeitig abzulenken, so dass die beiden Gruppen der primärfarbigen
Leuchtstoffstreifen R, G und B auf dem Schirm 8, die später beschrieben
werden, in sechs Stufen nacheinander abgestrahlt werden und Licht
emittieren.
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Die
Vertikalablenkelektrode 7 besteht aus einem Paar kammförmiger leitender
Platten 19 und 19',
die in dem Raum zwischen in der Fokussierelektrode 5 ausgebildeten
vertikal benachbarten Durchgangslöchern 16 horizontal
angeordnet sind. Bei diesen beiden leitenden Platten 19 und 19' wird die Spannung
für die
Vertikalablenkung angelegt und die Vertikalablenkelektrode 7 lenkt
den Elektronenstrahl vertikal ab. Hier lenkt die Vertikalablenkelektrode 7 den
Elektronenstrahl ab, der von den 19 Linearkathoden 2a bis 2s jeweils
in 12 Stadien oder mit anderen Worten jeweils 12 Horizontalabtastliniensegmenten emittiert
wird, und 228 Horizontalabtastlinien werden in einer vertikalen
Richtung auf dem Schirm 8 gezeichnet.
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Bei
dieser herkömmlichen
Bildanzeigeeinrichtung wie oben beschrieben sind sowohl die Horizontalablenkelektrode 6 als
auch die Vertikalablenkelektrode 7 beide kammförmig und
ausgedehnt. Da der Abstand zum Schirm 8 länger ist
als der Abstand zwischen der Horizontal- und Vertikalablenkelektrode, kann der
Elektronenstrahl mit geringer Ablenkung auf willkürliche Positionen
des Schirms 8 abgestrahlt werden. Mit dieser Konfiguration
ist es somit möglich, die
Verzerrung sowohl für
die Horizontal- als auch die Vertikalablenkung zu verringern.
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Der
Schirm 8 besteht aus einer Glasscheibe, und die primärfarbigen
Leuchtstoffe R, G und B, die aufgrund von Bestrahlung mit dem Elektronenstrahl Licht
emittieren, werden in einer streifenartigen Form getrennt durch
schwarze Schutzbänder
(schwarze Matrix) auf der Rückseite
dieser Glasscheibe mit einem darauf angeordneten Metallträger (in
den Zeichnungen nicht gezeigt) aufgebracht. In 6 zeigen die
auf dem Schirm 8 gezeichneten unterbrochenen Linien die
vertikalen Sektionen, die entsprechend den mehreren Linearkathoden 2a bis 2s angezeigt werden.
Zudem zeigen die gestrichelten Linien mit abwechselnd einer langen
und zwei kurzen Linien die horizontalen Sektionen an, die entsprechend
den mehreren leitenden Platten 15 angezeigt werden, die die
Steuerelektrode 4 bilden.
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In
einer Sektion, durch beide partitioniert (die unterbrochenen Linien
und die gestrichelten Linien mit abwechselnd einer langen und zwei
kurzen Linien), wie in 7 vergrößert gezeigt, werden zwei Gruppen
von primärfarbigen
Leuchtstoffstreifen 20R, 20G und 20B aus
R, G und B vertikal in streifenartigen Formen, getrennt durch schwarze
Schutzbänder 22 in
der horizontalen Richtung aufgebracht. Die horizontalen Linien sind
für 12
Linien in der vertikalen Richtung ausgebildet. Die Größe einer
Sektion (1 Einheit) beträgt
in diesem herkömmlichen
Beispiel 1,0 mm horizontal und 4,4 mm vertikal, doch sind aus Gründen der
Veranschaulichung die Proportionen in 7 in Längsrichtung
und Querrichtung von dem Bild verschieden, das auf dem eigentlichen
Schirm erscheint.
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Bei
dieser obigen herkömmlichen
Bildanzeigevorrichtung jedoch treten aufgrund von Wärmeausdehnung
der strukturellen Elemente bei Betrieb der Bildanzeigeeinrichtung
Fehlausrichtungen zwischen dem Schirm einer Gruppe von flachen Elektroden
und aufgrund von umgebenden Magnetfeldern (beispielsweise dem Erdmagnetismus
an dieser Position) Abweichungen der Strahlbahn zwischen der Gruppe
von flachen Elektroden und dem Schirm auf, was Fehlausrichtungen
zwischen dem Strahlfleck und den Leuchtstoffstreifen auf dem Schirm
verursacht, was zu einer Verschlechterung der Bildqualität wie etwa
Farbfehlausrichtung usw. führt.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die oben erwähnten Probleme
zu lösen und
eine Bildanzeigeeinrichtung bereitzustellen, bei der Fehlausrichtungen
der Strahlfleckposition bezüglich
der Leuchtstoffstreifen auf dem Schirm, die aus unterschiedlichen
Gründen verursacht
werden, eliminiert sind und keine Bildverschlechterung wie etwa Farbfehlausrichtungen
auftreten, was erreicht wird durch Detektieren der relativen Position
des Strahlflecks bezüglich
der Leuchtstoffstreifen und Durchführen einer Korrektur auf der
Basis des detektierten Werts.
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Eine
Bildanzeigeeinrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung, die diese Aufgaben erzielt, enthält: eine Emissionsquelle für Elektronenstrahlen;
einen Anzeigeschirm mit einer Leuchtstoffschicht, wobei Leuchtstoffe
in einem bestimmten Muster ausgebildet und durch eine schwarze Matrix
getrennt sind; ein Elektronenstrahlbahnsteuersystem, wobei das System
die Funktion aufweist, die Elektronenstrahlen selektiv auf vorbestimmte
Positionen der Leuchtstoffschicht abzustrahlen, und ist dadurch
gekennzeichnet, dass es folgendes enthält: ein System zum Oszillieren
eines vorbestimmten der Elektronenstrahlen; ein System zum Detektieren
einer Emissionsmenge an einer vorbestimmten Position der Leuchtstoffschicht,
die durch den oszillierenden Elektronenstrahl erzeugt wird; ein
System zum Erkennen einer Fehlausrichtung der Elektronenstrahlen
auf der Basis der Emissionsmenge und ein System zum Korrigieren
einer Fehlausrichtung der Elektronenstrahlen durch Rückkopplung
der Fehlausrichtung zu dem Elektronenstrahlbahnsteuersystem, wobei
das System zum Erkennen einer Fehlausrichtung der Elektronenstrahlen
dafür ausgelegt
ist, (i) eine Emissionsmenge der Leuchtstoffschicht an einer Position,
die durch Anwenden eines bestimmten Offsets auf eine Strahlbahn
definiert ist, der die Strahlbahn bezüglich einer Mitte der Leuchtstoffschicht
an einer bestimmten Position verschiebt, mit (ii) einer Emissionsmenge
der Leuchtstoffschicht an einer Position zu vergleichen, die definiert
ist durch Anwenden eines weiteren Offsets, die dem bestimmten Offset
der Strahlbahn bezüglich
der Mitte der Leuchtstoffschicht entgegengesetzt ist.
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Eine
Alternative zu der Bildanzeigeeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, dass das System zum Erkennen einer Fehlausrichtung
der Elektronenstrahlen dafür ausgelegt
ist, (i) eine Emissionsmenge der Leuchtstoffschicht an einer Position,
die durch Anwenden eines bestimmten Offsets auf eine Strahlbahn
definiert ist, der die Strahlbahn bezüglich einer Mitte der Leuchtstoffschicht
an einer bestimmten Position verschiebt, mit (ii) mit einer entsprechenden
Emissionsmenge der Leuchtstoffschicht an dieser Position zu vergleichen.
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Bei
der Bildanzeigeeinrichtung der vorliegenden Erfindung können diese
Elektronenstrahlfehlausrichtungen eliminiert werden, indem es ermöglicht wird,
diese Elektronenstrahlfehlausrichtungen durch Oszillieren eines
der Elektronenstrahlen zu erkennen, der auf die Leuchtstoffschicht
abgestrahlt wird, und Detektieren einer Emissionsmenge an einer
vorbestimmten Position der Leuchtstoffschicht, emittiert von diesem
oszillierenden Elektronenstrahl, und Korrigieren der Fehlausrichtungen,
indem sie in das Strahlbahnsteuersystem zurückgekoppelt werden. Somit können mit
der Bildanzeigeeinrichtung der vorliegenden Erfindung Fehlausrichtungen
zwischen einer Gruppe von flachen Elektroden und dem Schirm, die
durch Wärmeausdehnung
von strukturellen Elementen während
des Betriebs verursacht werden, oder Fehlausrichtungen zwischen
Strahlfleckpositionen bezüglich
der Leuchtstoffstreifen auf dem Schirm, die durch Abweichungen der
Strahlbahn zwischen der Gruppe von flachen Elektroden und dem Schirm
aufgrund von umgebenden Magnetfeldern (beispielsweise dem Erdmagnetismus
an dieser Stelle) verursacht werden, die im Stand der Technik ein Problem
gewesen sind, verhindert werden. Infolgedessen kann eine Verschlechterung
der Bildqualität, wie
etwa durch solche Fehlausrichtungen verursachte Farbfehlausrichtungen,
eliminiert werden.
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Bei
dem Bildanzeigesystem gemäß der vorliegenden
Erfindung wird bevorzugt, dass das System zum Detektieren der Emissionsmenge
der Leuchtstoffschicht eine PIN-Fotodiode verwendet.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Diagramm einer Bildanzeigeeinrichtung gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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2 ist
eine Zeichnung, die das Prinzip des Detektierens der Strahlbestrahlungsposition
(wenn es keine Fehlausrichtung bei der Strahlbestrahlungsposition
auf den Leuchtstoffstreifen gibt) in der Bildanzeigeeinrichtung
gemäß einer
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung erläutert.
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3 ist
eine Zeichnung, die das Prinzip des Detektierens der Strahlbestrahlungsposition
(wenn sich die Strahlbestrahlungsposition auf den Leuchtstoffstreifen
aus irgendeinem Grund nach links verschoben hat) in der Bildanzeigeeinrichtung
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erläutert.
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4 ist
eine Zeichnung, die das Prinzip des Detektierens der Strahlbestrahlungsposition
(wenn sich die Strahlbestrahlungsposition auf den Leuchtstoffstreifen
aus irgendeinem Grund nach rechts verschoben hat) in der Bildanzeigeeinrichtung
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erläutert.
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5 ist
eine auseinander gezogene Perspektivansicht einer Bildanzeigeeinrichtung
gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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6 ist
eine auseinander gezogene Perspektivansicht einer herkömmlichen
Bildanzeigeeinrichtung.
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7 ist
eine Vergrößerung einer
Sektion der Leuchtstoffe auf dem Schirm der in 6 gezeigten
Bildanzeigeeinrichtung.
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BESTE WEISE
ZUM AUSFÜHREN
DER ERFINDUNG
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Folgendes
ist eine Erläuterung
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen.
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1 zeigt
eine auseinander gezogene Perspektivansicht der allgemeinen Konfiguration
einer Bildanzeigeeinrichtung gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, und zwar den Platz, wo ein detektierender
Abschnitt zum Detektieren der Strahlbestrahlungsposition in dieser
Bildanzeigeeinrichtung installiert ist, und ein Blockschaltbild
einer Rückkopplungsschleife,
die die Strahlbahn entsprechend der Strahlbestrahlungsposition an
diesem Installationsplatz steuert. Weiterhin sind die 2 bis 4 Zeichnungen,
die das Prinzip des Detektierens der Strahlbestrahlungsposition
in der in 1 gezeigten Bildanzeigeeinrichtung
darstellen und insbesondere eine teilweise Vergrößerung des Bildanzeigebereichs
zeigen.
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Die
Bildanzeigeeinrichtung gemäß dieser Ausführungsform,
in den Zeichnungen von 1 bis 4 gezeigt
(Konfiguration von Elektroden, Schirm usw.), weist im Grunde die
gleiche Konfiguration wie eine herkömmliche Bildanzeigeeinrichtung
auf (siehe 6). Die Bildanzeigeeinrichtung
dieser Ausführungsform
unterscheidet sich jedoch dadurch von einer herkömmlichen Bildanzeigeeinrichtung,
dass sie eine Konfiguration aufweist, die Fehlausrichtungen der
Strahlfleckposition bezüglich
der Leuchtstoffstreifen auf dem Schirm eliminiert, zu denen es aus verschiedenen
Gründen
kommt.
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Bereich
A in 1 zeigt den detektierenden Abschnitt zum Detektieren
der Strahlbestrahlungsposition. Bei dieser Ausführungsform ist die linke untere Ecke
(Bereich A) des Bildanzeigebereichs des Schirms 8 der detektierende
Abschnitt zum Detektieren der Strahlbestrahlungsposition, und der
Strahl, der hier abgestrahlt wird, ist der Strahl zum Detektieren
der Strahlbestrahlungsposition. Wie unten ausführlich erläutert wird, wird ein Offset,
dessen Polarität
für jedes
Feld umgekehrt wird, auf die Strahlbahn angewendet. Dieses Offset
verschiebt den Strahl zum Detektieren der Strahlbestrahlungsposition
um gleichmäßig kleine
Mengen nach links und rechts bezüglich
der Mitte des Leuchtstoffstreifens, die sich an der vorherigen Bestrahlungsposition
des Strahls befindet.
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Unter
Bezugnahme auf die 2 bis 4 erläutert folgendes
das Prinzip des Detektierens der. relativen Strahlbestrahlungsposition
bezüglich
der Leuchtstoffstreifen. In den 2 bis 4 ist
die Konfiguration, bei der Leuchtstoffstreifen 20R, 20B, 20G der
Primärfarben
(für Leuchtstoffzellen)
R, B und G aufgereiht und durch schwarze Schutzbänder (schwarze Matrix) 22 getrennt
sind, die gleiche wie die Konfiguration der herkömmlichen Bildanzeigeeinrichtung.
Weiterhin zeigt Bereich B, der in den 2 bis 4 gezeigt
ist, einen regelmäßigen Bildanzeigeabschnitt,
und Bereich A zeigt den Detektierungsabschnitt zum Detektieren der
Strahlbestrahlungsposition. Bereich A liegt in der linken unteren
Ecke des Bildanzeigebereichs, wie oben erläutert (siehe 1).
La gibt den Strahlfleck des Strahls zum Detektieren der Strahlbestrahlungsposition
in den ungeradzahligen Feldern mit einem Offset zur linken Seite der
ursprünglichen
Bahn des Strahls an. Lb gibt den Strahlfleck des Strahls zum Detektieren
der Strahlbestrahlungsposition in den geradzahligen Feldern mit einem
Offset zur rechten Seite der ursprünglichen Bahn des Strahls an.
Pa ist die Emissionsmenge, die durch die Bestrahlung des Strahls
(La) zum Detektieren der Strahlbestrahlungsposition auf den Leuchtstoffstreifen
in den ungeradzahligen Feldern detektiert wird, und Pb ist die Emissionsmenge,
die durch die Bestrahlung des Strahls (Lb) zum Detektieren der Strahlbestrahlungsposition
auf den Leuchtstoffstreifen in den geradzahligen Feldern detektiert
wird.
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2 zeigt
den Zustand der Bestrahlung des Strahls zum Detektieren der Strahlbestrahlungsposition
auf den Leuchtstoffstreifen, wenn keine Fehlausrichtung bei der
Strahlbestrahlungsposition auf den Leuchtstoffstreifen vorliegt. 3 zeigt
den Zustand der Bestrahlung des Strahls zum Detektieren der Strahlbestrahlungsposition
auf den Leuchtstoffstreifen, wenn aus irgendeinem Grund die Strahlbestrahlungsposition
auf den Leuchtstoffstreifen sich nach links verschoben hat. 4 zeigt
den Zustand der Bestrahlung auf den Leuchtstoffstreifen des Strahls zum
Detektieren der Strahlbestrahlungsposition, wenn aus irgendeinem
Grund die Strahlbestrahlungsposition auf den Leuchtstoffstreifen
sich nach rechts verschoben hat.
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Wenn
hier keine Fehlausrichtung bei der Strahlbestrahlungsposition auf
den Leuchtstoffstreifen vorliegt, wie in 2 gezeigt,
ist der Flächeninhalt
des Abschnitts der linken Seite des Strahlflecks La, der in dem
schwarzen Streifen versteckt ist, gleich dem Flächeninhalt des Abschnitts der
rechten Seite des Strahlflecks Lb, der im schwarzen Streifen versteckt
ist. Deshalb werden die Emissionsmenge Pa und die Emissionsmenge
Pb gleich (Pa = Pb).
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Wenn
aus irgendeinem Grund andererseits eine Fehlausrichtung vorliegt,
die die Strahlbestrahlungsposition auf den Leuchtstoffstreifen nach
links verschiebt, dann wird wie in 3 der Flächeninhalt des
Abschnitts der linken Seite des Strahlflecks La, der in dem schwarzen
Streifen versteckt ist, vergrößert und
der Flächeninhalt
des Abschnitts der rechten Seite des Strahlflecks Lb, der im schwarzen
Streifen versteckt ist, nimmt ab. Somit wird Emissionsmenge Pa weniger
als Emissionsmenge Pb (Pa < Pb).
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Wenn
umgekehrt aus dem gleichen Grund eine Fehlausrichtung vorliegt,
die die Strahlbestrahlungsposition auf den Leuchtstoffstreifen nach
rechts verschiebt, dann nimmt wie in 4 der Flächeninhalt
des Abschnitts der linken Seite des Strahlflecks La, der im schwarzen
Streifen versteckt ist, ab, und der Flächeninhalt des Abschnitts der
rechten Seite des Strahlflecks Lb, der im schwarzen Streifen versteckt
ist, nimmt zu. Somit wird Emissionsmenge Pa größer als Emissionsmenge Pb (Pa > Pb).
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Mit
anderen Worten werden die Emissionsmengen Pa und Pb der in 2 bis 4 gezeigten Situationen
detektiert, und durch Vergleichen der Emissionsmengen Pa und Pb
kann die Existenz und die Richtung einer Fehlausrichtung bei der
Strahlbestrahlungsposition auf den Leuchtstoffstreifen bestimmt
werden. Dann kann mit der Rückkopplung
des Ergebnisses des Vergleichs der Emissionsmengen Pa und Pb mit
der horizontalen Strahlbahn eine Fehlausrichtung bei der Strahlbestrahlungsposition auf
den Leuchtstoffstreifen korrigiert werden. Während dieser Zeit wird die
oben erwähnte
Offsetkomponente (die Offsetkomponente, bei der die Polarität für jedes
Feld umgekehrt wird, um den Strahl zum Detektieren einer Strahlbestrahlungsposition
geringfügig
nach rechts und links zu oszillieren) aufrechterhalten.
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Wenn
wie oben erwähnt
weiterhin die Differenz zwischen den Emissionsmengen Pa und Pb gemessen
wird, dann kann auch das Ausmaß der Fehlausrichtung
bei der Strahlbestrahlungsposition bestimmt werden, doch wenn die
Rückkopplungsschleife
zu der horizontalen Strahlbahn, wo das Vergleichsergebnis der Emissionsmengen
Pa und Pb rückgekoppelt
wird, eine geschlossene Schleife ist und wenn eine ausreichend große Schleifenverstärkung vorliegt,
ist es nicht erforderlich, das Ausmaß der Fehlausrichtung zu messen,
und wenn zumindest die Richtung der Fehlausrichtung detektiert werden
kann, kann Pa = Pb erreicht werden, oder mit anderen Worten kann
die Fehlausrichtung der Strahlbestrahlungsposition willkürlich nahe
zu Null gemacht werden.
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Wieder
unter Bezugnahme auf 1 ist folgendes eine Erläuterung
der Konfiguration der Rückkopplungsschleife,
die die Strahlbahn entsprechend der detektierten Strahlbahnbestrahlungsposition
auf der Basis des Prinzips des Detektierens der relativen Position
der Strahlbestrahlung bezüglich
der Leuchtstoffstreifen steuert.
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Die
in 1 gezeigte Rückkopplungsschleife
enthält
eine Schaltung 31 zum Erzeugen eines Strahlbahnoffsetsignals
Sw, das seine Polarität
für jedes
Feld umkehrt, so dass der Strahl zum Detektieren der Strahlbestrahlungsposition
um gleichmäßige kleine
Mengen nach links und rechts bezüglich
der Mitte der Leuchtstoffstreifen verschoben wird, die an der vorausgegangenen
Bestrahlung des Strahls liegen; eine Additionsschaltung 32 zum
Addieren dieses Strahlbahnoffsetsignals Sw zu einem Horizontalablenksignal
Sh (das an die Horizontalablenkelektrode angelegt wird, die ein
System zum Steuern der horizontalen Richtung der Strahlbahn ist)
gemäß der Zeitsteuerung,
mit der der Strahl zum Detektieren der Strahlbestrahlungsposition
abgestrahlt wird; eine PIN-Fotodiode 33,
die als ein System dient zum Detektieren der Emissionsmenge, die
von dem Strahl zum Detektieren der Strahlbestrahlungsposition verursacht
wird; eine Abtast-und-Halteschaltung 34a, um die von dem
Strahl zum Detektieren der Strahlbestrahlungsposition in den ungeradzahligen
Feldern verursachte Emissionsmenge Pa abzutasten und sie für die Zeit
eines Felds oder mehr zu halten; eine PIN-Fotodiode 33,
die als ein System dient zum Detektieren der Emissionsmenge, die
von dem Strahl zum Detektieren der Strahlbestrahlungsposition verursacht
wird; eine Abtast-und-Halteschaltung 34b, um die von dem
Strahl zum Detektieren der Strahlbestrahlungsposition in den geradzahligen
Feldern verursachte Emissionsmenge Pb abzutasten und sie für die Zeit
eines Felds oder mehr zu halten; einen Vergleicher (Differentialverstärkungsschaltung
mit unendlicher Verstärkung) 35,
der die von dem Strahl zum Detektieren der Strahlbestrahlungsposition
in den ungeradzahligen Feldern verursachte Emissionsmenge Pa mit
der von dem Strahl zum Detektieren der Strahlbestrahlungsposition
in den geradzahligen Feldern verursachten Emissionsmenge Pb vergleicht,
die mit diesen Abtast-und-Halteschaltungen 34a und 34b abgetastet
und gehalten werden, und ein Strahlbestrahlungspositionfehlausrichtungssignal Sd
ausgibt, dessen Polarität
sich gemäß dem Vergleichsergebnis
umkehrt (und dessen Absolutwert konstant ist); eine Integrierschaltung 36 zum
Erzeugen des Strahlpositionssteuersignals Sc, das mit vorbestimmten
Geschwindigkeiten ständig
ansteigt oder abfällt,
entsprechend der Polarität
der Ausgangsspannung dieses Vergleichers 35; eine Additionsschaltung 37 zum
Addieren dieses Strahlpositionsteuersignals Sc zu dem Horizontalablenksignal Sh
(was an die Horizontalablenkelektrode angelegt wird, was ein System
ist zum Steuern der horizontalen Richtung der Strahlbahn); eine
Zeitsteuerungsschaltung 38 zum Bestimmen der Zeitsteuerung
zum Addieren des Strahlbahnoffsetsignals Sw zum Horizontalablenksignal
Sh (nachgestellt auf die Zeitsteuerung, mit der der Strahl zum Detektieren
der Strahlbestrahlungsposition abgestrahlt wird), und der Abtastzeitsteuerung
der Abtast-und-Halteschaltungen 34a und 34b; und
eine Horizontalablenkelektrodenansteuerschaltung 39 zum
Verstärken
des Horizontalablenksignals Sh, dem das Strahlbahnoffsetsignal Sw
und das Strahlpositionsteuersignal Sc überlagert worden sind, auf
einen vorbestimmten Pegel und Ansteuern der Horizontalablenkelektrode 6.
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Folgendes
ist eine Erläuterung
dieser Rückkopplungsschleife
(die die Strahlbahn als Reaktion auf das Detektionsergebnis der
Strahlbestrahlungsposition steuert) unter Bezugnahme auf die 2 bis 4 zusätzlich zu 1.
In 1 führt
durch Addieren des von der Schaltung 31 zum Erzeugen eines Strahlbahnoffsetsignals
erzeugten Strahlbahnoffsetsignals Sw zu dem Horizontalablenksignal
Sh die Bestrahlung der Leuchtstoffstreifen des Strahls zum Detektieren
der Strahlbestrahlungsposition zu der in den 2 bis 4 gezeigten
Situation, doch wird im Folgenden angenommen, dass sich die Strahlbestrahlungsposition
auf den Leuchtstoffstreifen aus einem bestimmten Grund nach links
verschoben hat, was zu der in 3 gezeigten
Situation führt.
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In
dieser Situation ist die Beziehung zwischen der von dem Strahl zum
Detektieren der Strahlbestrahlungsposition in den ungeradzahligen Feldern
verursachten Emissionsmenge Pa und der von dem Strahl zum Detektieren
der Strahlbestrahlungsposition in den geradzahligen Feldern erzeugten
Emissionsmenge Pb derart, dass die Emissionsmenge Pa kleiner wird.
als die Emissionsmenge Pb (Pa < Pb).
Deshalb weist das von dem Vergleicher 35 ausgegebene Strahlbestrahlungspositionfehlausrichtungssignal
Sd eine positive Polarität
auf und das von der Integrierschaltung 36 ausgegebene Strahlpositionsteuersignal
Sc beginnt zuzunehmen.
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Wenn
die strukturellen Elemente für
die Rückkopplung
so geschaltet sind, dass die Strahlbahn nach rechts verschoben wird,
wenn sich die Polarität
des Strahlbestrahlungspositionfehlausrichtungssignals Sd zu plus ändert, beginnt
sich die Strahlbestrahlungsposition auf den Leuchtstoffstreifen
nach dem Anstieg des Strahlpositionsteuersignals Sc nach rechts
zu verschieben. Diese Verschiebung geht weiter bis zu dem Augenblick,
wenn sich die Polarität
des Strahlbestrahlungspositionfehlausrichtungssignals Sd von positiv
nach negativ ändert, oder
mit anderen Worten dem Augenblick, wenn sich die Strahlbestrahlungsposition
auf den Leuchtstoffstreifen von einer Fehlausrichtung nach links,
die Mittelposition der Leuchtstoffstreifen passierend, zu einer
Fehlausrichtung nach rechts ändert.
Somit verschiebt sich die Strahlbestrahlungsposition, die bezüglich der
Leuchtstoffstreifen nach links fehlausgerichtet war, nach rechts
und konvergiert schließlich auf
der Mitte der Leuchtstoffstreifen, wie in 2 gezeigt.
Wenn weiter die Strahlbestrahlungsposition auf den Leuchtstoffstreifen
nach rechts fehlausgerichtet ist (siehe 4), wird
das von dem Vergleicher 35 ausgegebene Strahlbestrahlungspositionfehlausrichtungssignal
Sd negativ, und da das von der Integrierschaltung 36 ausgegebene Strahlpositionsteuersignal
Sc abzufallen beginnt, verschiebt sich die Strahlbestrahlungsposition
nach links und konvergiert schließlich auf der Mitte der Leuchtstoffstreifen,
wie in 2 gezeigt.
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In
der Konfiguration dieser Ausführungsform wird
die Fehlerdetektion, das heißt
der Vergleich der Emissionsmengen Pa und Pb der Strahlen zum Detektieren
der Strahlbestrahlungspositionen unter Verwendung der Abtast-und-Halteschaltungen 34a und 34b diskret
durchgeführt,
und da keine Funktion zum Halten der Steuerausgabe vorliegt, das
heißt
das von der Integrierschaltung 36 ausgegebene Strahlpositionsteuersignal
Sc, stoppt die Ausgabe der Integrierschaltung 36 nicht
und steigt weiter an oder fällt
weiter ab. Selbst wenn die Strahlbestrahlungsposition auf der Mitte
der Leuchtstoffstreifen konvergiert ist, oszilliert somit strenggenommen
die Strahlbestrahlungsposition immer noch geringfügig nach
links und rechts. Die Amplitude dieser Oszillation hängt von dem
Abtastzyklus ab, mit dem die Abtast-und-Halteschaltungen 34a und 34b die
Emissionsmenge des Strahls zum Detektieren der Strahlbestrahlungsposition
abtasten, und der Geschwindigkeit, mit der sich der Strahl über den
Schirm bewegt, was beispielsweise von der Zeitkonstante der Integrierschaltung 36,
der Verstärkung
der Horizontalablenkelektrodenansteuerschaltung 39 und
der Ablenkempfindlichkeit der Horizontalablenkelektrode 6 abhängt.
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Wenn
beispielsweise die Feldperiode 1/60 Sekunde beträgt, was bedeutet, dass die
Vergleichsperiode der Emissionsmengen Pa und Pb des Strahls zum
Detektieren der Strahlbestrahlungsposition 1/30 Sekunde beträgt, und
wenn die Zeitkonstante der Integrierschaltung auf einen Wert gesetzt
ist, dass die Strahlbewegungsgeschwindigkeit auf dem Schirm derart
ist, dass sich der Strahl in zehn Sekunden um eine der Breite der
Leuchtstoffstreifen entsprechende Strecke bewegt, dann wird die
Amplitude 1/300 der Breite der Leuchtstoffstreifen, was praktisch
kein Problem darstellt. Weiterhin braucht nicht erwähnt zu werden,
dass, wenn eine Halteschaltung zwischen der Integrierschaltung 36 und
der Additionsschaltung 37 angeordnet ist und das Strahlpositionssteuersignal
Sc für
zwei Feldperioden hält,
selbst solche kleinen Oszillationen bei der Strahlbestrahlungsposition vollständig aufgehoben
werden können.
Je nach den Umständen
wird deshalb bevorzugt, dass eine Halteschaltung zwischen der Integrierschaltung 36 und der
Additionsschaltung 37 angeordnet ist, die das Strahlpositionssteuersignal
Sc für
zwei Feldperioden hält.
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Bei
der Bildanzeigeeinrichtung gemäß dieser Ausführungsform
wird somit die Strahlbestrahlungsposition auf den Leuchtstoffstreifen
(einer bestimmten Leuchtstoffzelle) bezüglich der Mitte des Leuchtstoffstreifens
geringfügig
nach links und rechts oszilliert durch Addieren des Strahlbahnoffsetsignals
Sw, das von der Schaltung 31 zum Erzeugen eines Strahlbahnoffsetsignals
erzeugt wird, zu dem Horizontalablenksignal Sh, wobei ein bestimmter
Offset auf die Strahlbahn in dem Strahlbestrahlungspositiondetektionsabschnitt
A angewendet wird. Zudem ist es durch Detektieren und Vergleichen
der durch Abstrahlen dieses Strahls auf die Leuchtstoffstreifen
erzeugten Emissionsmengen Pa und Pb möglich, die Existenz und die
Richtung einer Fehlausrichtung bei der Strahlbestrahlungsposition
auf den Leuchtstoffstreifen zu bestimmen. Durch Senden des Vergleichsergebnisses
an die Rückkopplungsschleife, die
die Abtast-und-Halteschaltungen 34a und 34b, den
Vergleicher 35, die Integrierschaltung 36, die
Additionsschaltung 37 und die Ansteuerschaltung 39 für die Horizontalablenkelektrode
usw. enthält,
und Rückkoppeln
dieses Ergebnisses an die Horizontalablenkelektrode 6,
die ein System zum Steuern der Strahlbahn ist, kann die Strahlbestrahlungsposition auf
die Mitte der Leuchtstoffstreifen konvergiert werden.
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Diese
Ausführungsform
ist für
den Fall erläutert
worden, dass der Strahl zum Detektieren der Strahlbestrahlungsposition
in der linken unteren Ecke des Bildanzeigebereichs angeordnet ist,
doch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Konfiguration
beschränkt.
So ist es beispielsweise auch möglich,
den Strahl zum Detektieren der Strahlbestrahlungsposition an einer
anderen Position wie etwa der rechten unteren Ecke oder der rechten
oberen Ecke des Bildanzeigebereichs anzuordnen.
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Zudem
ist diese Ausführungsform
für den Fall
erläutert
worden, dass ein Strahl als der Strahl zum Detektieren der Strahlbestrahlungsposition
verwendet wird, doch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf
beschränkt.
Beispielsweise ist es außerdem möglich, zwei
oder mehr Strahlen zum Detektieren der Strahlbestrahlungsposition
zu verwenden. Wenn die Strahlen zum Detektieren der Strahlbestrahlungsposition
an mehreren Stellen auf dem Bildanzeigebereich angeordnet sind,
kann somit die mittlere Strahlbestrahlungsposition auf dem ganzen
Bildanzeigebereich mit größerer Präzision detektiert
werden.
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Zudem
ist diese Ausführungsform
für den Fall
erläutert
worden, bei dem das Leuchtstoffmuster der Bildanzeigeeinrichtung
ein Muster aus vertikalen Streifen ist, doch ist die vorliegende
Erfindung nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Somit ist das Leuchtstoffmuster
nicht auf ein Muster aus vertikalen Streifen beschränkt, und
es kann auch eine Musteranordnung von Leuchtstoffzellen mit rechteckigen, kreisförmigen oder
anderen Formen sein.
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Außerdem ist
diese Ausführungsform
für den Fall
einer Fehlausrichtung bei der Position der Horizontalstrahlbestrahlung
erläutert
worden, doch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Es
braucht nicht erwähnt
zu werden, dass es auch möglich
ist, das Prinzip der vorliegenden Erfindung auf Fehlausrichtungen
bei der Position der Vertikalstrahlbestrahlung anzuwenden.
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Zudem
ist diese Ausführungsform
für den Fall
erläutert
worden, bei dem zwei Gruppen aus R-, G- und B-Leuchtstoffstreifen
pro einer Horizontalsektion angeordnet sind, doch ist die vorliegende
Erfindung nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Beispielsweise ist es
auch möglich,
eine oder drei oder mehr Gruppen aus R-, G- und B-Leuchtstoffstreifen pro
einer Horizontalsektion zu haben. In diesem Fall ist es jedoch notwendig,
ein oder drei oder mehrere R-, G- und B-Videosignale sequentiell
an die Steuerelektrode 4 anzulegen und diese Signale mit
der Horizontalablenkung zu synchronisieren.
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Weiterhin
ist diese Ausführungsform
für eine Bildanzeigeeinrichtung
erläutert
worden, bei der Elektronenstrahlen, die von einer Elektronenemissionsquelle
emittiert werden, die eine hintere Elektrode 1, eine Linearelektrodengruppe 2,
eine Strahlextraktorelektrode 3 und eine Steuerelektrode 4 enthält, mit einer
Fokussierelektrode 5, einer Horizontalablenkelektrode 6 und
einer Vertikalablenkelektrode 7 fokussiert und abgelenkt
werden, und bestrahlt Leuchtstoffe auf einem Schirm 8,
um ein Bild anzuzeigen (1). Die vorliegende Erfindung
ist jedoch nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Beispielsweise ist es
auch möglich,
die vorliegende Erfindung auf eine Bildanzeigeeinrichtung mit der
in 5 gezeigten Konfiguration anzuwenden. Die in 5 gezeigte Bildanzeigeeinrichtung
enthält
eine Elektronenemissionsquelle 41, die hergestellt wird durch
Anordnen mehrerer Elektronenquellen 41a in einer Matrix;
eine Elektrode 42 (mit einer ersten kammförmigen Elektrode 42a und
einer zweiten kammförmig
gezähnten Elektrode 42b an
einem Isoliersubstrat 42c), deren Funktion darin besteht,
den von der Elektronenemissionsquelle 41 emittierten Elektronenstrahl
zu fokussieren; eine Leuchtstoffschicht 43, die bei Erregung durch
den Elektronenstrahl Licht emittiert; und einen Vakuumbehälter 44,
der die Elektronenemissionsquelle 41, die Elektrode 42 und
die Phosphorschicht 43 hält und dessen Innenseite unter
Vakuum gehalten wird. Bei dieser Ausführungsform können durch Steuern
der Horizontalablenkelektrode 6, die Teil der Bildanzeigeeinrichtung
ist, mit einer Rückkopplungsschleife
wie in 1 gezeigt Fehlausrichtungen des Elektronenstrahls
in der horizontalen Richtung eliminiert werden, so dass es auch
bei der in 5 gezeigten Bildanzeigeeinrichtung
möglich
ist, die Fehlausrichtung des Elektronenstrahls entweder in horizontaler
oder vertikaler Richtung oder sowohl horizontaler als auch vertikaler
Richtung durch Steuern der Elektrode 42 mit einer Rückkopplungsschleife wie
in 1 gezeigt eliminiert werden. Mit anderen Worten
ist es sogar mit der Bildanzeigeeinrichtung mit einer Konfiguration
wie in 5 gezeigt möglich, die
vorliegende Erfindung anzuwenden und die gleichen Ergebnisse wie
in der oben erläuterten
Ausführungsform
zu erzielen.
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Zudem
ist diese Ausführungsform
für eine Bildanzeigeeinrichtung
erläutert
worden, bei der ein Elektronenstrahl geringfügig oszilliert wird, die Emissionsmenge
an zwei Punkten in der von dem oszillierten Elektronenstrahl bestrahlten
Leuchtstoffschicht detektiert und verglichen wird und auf der Basis
dieses Vergleichs die Fehlausrichtung des Strahls erkannt und korrigiert
wird. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Konfiguration
beschränkt. Beispielsweise
ist es auch möglich,
eine Konfiguration für
die Bilddisplayeinrichtung zu verwenden, bei der die Emissionsmenge
der von dem oszillierenden Strahl bestrahlten Phosphorschicht an
einer Stelle detektiert wird, die angebrachte Emissionsmenge an dieser
Stelle zuvor gemessen wird, die angebrachte Emissionsmenge und die
detektierte Emissionsmenge verglichen werden und auf der Basis dieses
Vergleichs die Fehlausrichtung des Elektronenstrahls erkannt und
korrigiert wird.
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Die
Erfindung kann in anderen spezifischen Formen verkörpert werden,
ohne von dem Schutzbereich der Erfindung wie durch die beigefügten Ansprüche definiert
abzuweichen. Die in dieser Anmeldung offenbarten Ausführungsformen
sollen in jeglicher Hinsicht als veranschaulichend und nicht einschränkend angesehen
werden, wobei der Schutzbereich der Erfindung durch die beigefügten Ansprüche anstatt
durch die obige Beschreibung angegeben wird, alle Änderungen,
die innerhalb der Bedeutung und des Bereichs von Äquivalenz
der Ansprüche
fallen, sollen darin enthalten sein.
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INDUSTRIELLE
ANWENDBARKEIT
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Die
vorliegende Erfindung verhindert Fehlausrichtungen zwischen einer
Gruppe von flachen Elektroden und dem Schirm, verursacht durch Wärmeausdehnung
von strukturellen Elementen während
des Betriebs, oder Fehlausrichtungen zwischen Strahlfleckpositionen
bezüglich
Leuchtstoffstreifen auf dem Schirm, verursacht durch Strahlbahnabweichungen
zwischen der Gruppe von flachen Elektroden und dem Schirm aufgrund
umgebender Magnetfelder (beispielsweise dem Erdmagnetismus an dieser
Stelle), was im Stand der Technik ein Problem gewesen ist, durch
Bereitstellen eines Systems zum Vergleichen einer Emissionsmenge
einer Leuchtstoffzelle, wenn ein bestimmter Offset auf eine Strahlbahn
angewendet wird, um die Position einer Strahlbestrahlung auf einer
bestimmten Leuchtstoffzelle (hier eines Leuchtstoffstreifens) bezüglich der
Mitte der Leuchtstoffzelle mit der Emissionsmenge der Leuchtstoffzelle
zu vergleichen, wenn ein Offset angewendet wird, der dem Strahlbahnoffset
entgegengesetzt ist, durch Bereitstellen eines Mittels zum Zurückkoppeln
des Vergleichsergebnisses zu einem Elektronenstrahlbahnsteuersystem
und indem die Strahlbestrahlungsposition auf den Leuchtstoffzellen
des Schirms durch Rückkopplung
steuerbar gemacht werden. Infolgedessen kann eine Verschlechterung
bei der Bildqualität
wie etwa Farbfehlausrichtungen, verursacht durch solche Fehlausrichtungen,
eliminiert werden.
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Gemäß der Erfindung
kann somit die Fehlausrichtung bei der Strahlfleckposition bezüglich der
Leuchtstoffstreifen auf dem Schirm, verursacht aus unterschiedlichen
Gründen,
eliminiert werden, und es ist möglich,
eine Bildanzeigeeinrichtung zu erhalten, bei der keine Verschlechterung
der Bildqualität
wie etwa Farbfehlausrichtungen usw. auftreten.
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Die
Bildanzeigeeinrichtung der vorliegenden Erfindung kann in einem
großen
Bereich von Farbfernsehempfängern
und Terminaldisplays für
Computer usw. verwendet werden.