TV-teknikk : billedrør - farge [PDF]

Zitiervorschau

FRANK HOLM

TV-teknikk

Billedrørfarge

UNIVERSITETSFORLAGET

Universitetsforlaget, 1979

Etter lov om opphavsrett til åndsverk av 12. mai 1961 er det forbudt å mangfoldiggjøre innholdet i dene bok, helt eller delvis, uten tillatelse fra forlaget Forbudet gjelder enhver form for mangfoldiggjøring ved trykking, kopiering, stensilering, båndinnspilling o.l.

Omslag: Jan Engebretsen

ISBN 82-00-26 320-7 Trykk: F. Beyer, Bergen 1979.

Innholdsfortegnelse 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21.

22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 36. 37. 38. 39.

Innledning Skyggemaskerøret Skyggemaskerørets oppbygning og virkemåte Deltarøret Elektronkanonene Skyggemaske og billedskjerm Fargepunktrasteret Systembetingede feil Fargereinhet Fargereinhetsfeil Magnetisk skjerm Automatisk avmagnetisering Avmagnetiseringskretser Fargereinhetsinnstilling Justeringsprosedyre Konvergens Konvergensfeil Konvergensenheten Lateral konvergenssystem Vertikal dynamisk konvergensfeil og vertikalkonvergensstrømmens form Horisontal dynamisk konvergensfeil og horisontalkonvergensstrømmens form Konvergenskretser Putefortegning Putekorreksjonskretser Billedsentrering In-line billedrøret (20AX systemet) Fargereinhet Fargereinhetsjustering Konvergens PIL-rør 20 AX-rør med dagslysskjerm (Hi-Bri) 30 AX-systemet Utstyring av fargebilledrøret Krav til høyspenningen Forkuseringsspenningen Skjermgitterspenningene Billedrørdata Trinitronrøret Oppgaver

Side 7 8 9 10 11 14 18 22 23 24 25 26 27 28 29 30 32 36 38 40

42 44 50 52 56 57 61 63 64 70 71 72 74 77 78 80 81 86 89

o Forord Utviklingen av et brukbart fargefjemsynssystem var betinget av at man hadde et fargebilledrør. Uten fargebilledrør kunne man bare få til halve løsninger, som f.eks. CBS-systemet, som først ble vedtatt som amerikansk standard i 1950. NTSC-systemet, som ble utviklet av en sammenslutning av amerikanske industriselskaper, (National Televisien System Comite), var basert på et fargebilledrør for sam­ tidig gjengivelse av de 3 grunnfargene ved additiv fargeblanding, utviklet av RCA (Radio Corporation of Amerika). NTSC-systemet ble vedtatt som ny amerikansk standard i 1953. RCA løste problemet med å få 3 elektronstråler til å treffe bare de fosforpunkter de var tilordnet ved hjelp av en skyggemaske. Prinsippet med skyggemaske er be­ holdt også i dagens fargebilledrør, men teknologisk har det skjedd en enorm utvikling. I dette heftet blir skyggemaskerørets oppbygning og virkemåte gjennomgått Gjennomgåelsen følger den kronologiske utvikling fra deltarør til in-line rør. Dette innebærer et relativt stort avsnitt om konvergens for deltarøret, fordi elektronkanonenes plassering i en likesidet trekant medfører større konvergensfeil enn når elektronkanonene er plassert på linje som i in-line røret Den japanske fabrikken Sony’s fargebilledrør, Trinitronen, behandles i et eget kapitel. Dette heftet som inngår i serien TV-teknikk, er primært beregnet til å dekke pensum i videregående kurs II for radio/TV-reparatører, studieretning håndverk og industri i den videregående skole. Jeg takker alle som har bidratt med tekninske data og illustrasjoner. Oslo, 1979

Frank Holm

o

7

1. Innledning En farge karakteriseres ved tre egenskaper:

1. luminans, lysverdi 2. fargetone 3. fargemetning

Svart/hvitt-billedrøret gjengir bare én av disse egen­ skapene, nemlig luminansen. Luminansen er fargens lysverdi, og når denne isoleres fra de andre egenskapene, får man en gråtone. Luminansverdiene for fargene danner en gråtoneskala fra hvitt til svart. Da svart/hvitt-billedrøret bare skal gjengi én informa­ sjon, er det tilstrekkelig med én elektronstråle og en billedskjerm som kan gjengi gråtoner. Fargebilledrøret skal gjengi alle tre egenskapene til en farge ved å blande farget lys additivt. Fargefjemsynssystémet er grunnlagt på additiv blanding av tre primærfarger, rødt, grønt og blått. Fargebilledrøret må kunne gjengi hver av disse primærfargene uavhengig av hver­ andre i et hvilket som helst styrkeforhold.

8

2. Skyggemaskerøret Skyggemaskerøret bygger på samme prinsipp som svart/ hvitt-billedrøret

Bredde/høydeformatet er gjort normriktig 4:3. På følgende punkter er svart/hvitt-billedrørene og skyggemaskerørene like:

+ Samme type glasskolbe (forsterket med armeringsbånd). + Filterglass + Metallisert lysskjerm + Innvendig og utvendig grafittbelegg på billedrørskonen. + Høyspenningstilførsel gjennom kontakt i billedrørskonen. + Elektrostatisk fokusering + Magnetisk avbøyning + Samme maksimale avbøyningsvinkel 110° (tid­ ligere 90°).

For å oppfylle kravet om trefargegjengivelse nyttes tre elektronkanoner som kan styres uavhengig av hver­ andre, og et luminescerende belegg som består av tre ulike fosforer. Ett fosfor som avgir rødt lys (610 nm), ett som avgir grønt lys (535 nm) og ett som avgir blått lys (470 nm) når de blir truffet av elektronstrålene.

9

3. Skyggemaskerørets opp­ bygning og virkemåte Det finnes to typer skyggemaskerør. Forskjellen består i hvordan elektronkanonene er plassert og hvordan hull­ ene i skyggemasken er utformet DELTARØRET har tre elektronkanoner plassert symmetrisk i hjørnene i en likesidet trekant (Derav navnet «deltarør»). Vinkelen mellom kanonene er 120°. Fosforene er her ordnet i et regelmessig punktmønster, slik at de tre ulike fosforene danner hjørnene i en like­ sidet trekant En slik trekant kalles en fargetriplett.

IN-LINERØRET har tre elektronkanoner plassert på linje i horisontalplanet (Derav navnet «In-linerør»). Fig. 3.1. I in-linerøret er fosforene ordnet i vertikale stri­ per i rekkefølgen rødt, grønt, blått

Skyggemasken i deltarøret har runde hull, mens in-line røret har avlange spalter (slisser). Fig. 3.2.

Fig. 3.2. Utsnitt av skyggemaske i delta rør.

Heller ca. 1° mot senterakse.

Fig. 3.1. Elektronkanonens plassering i deltarøret.

Samme plan.

Blå og Rod kanon peker ca. 1° innover mot midtaksen dvs. mot gronn kanon.

Fig. 3.1. Elektronkanonens plassering i ln-lin rør. Merk rekkefølgen.

Fig. 3.2. Utsnitt av skyggemaske i In-line rør.

10

Fig. 4.1 viser snitt gjennom et deltarør med avbøynings- og konvergensenhet Blå og grønn elektronstråle er inn­ tegnet. Rød elektronstråle ligger nøyaktig foran den grønne, men er ikke markert fordi den ligger foran snittflaten. Sett forfra er altså elektronkanonene plassert slik: Blå kanon øverst, rød kanon til venstre og grønn kanon til høyre, fig. 3.1.

For enkelhets skyld bruker vi i det etterfølgende betegnelsene rød, grønn og blå elektronstråle, rød, grønn og blå elektronkanon, og rød, grønn og blå fosfor, selv om de i seg selv ikke har disse fargene. Fargene oppstår først når elektronstrålene treffer fosforene.

71 nodetilkopling Blålateralmagnet

Fig. 4.1. Snitt gjennom et delta fargebilderør.

Radial(
**.

->

"A'

'->-'♦

A i'-

'

'!

Fig. 22.7. Ved å overlagre en sagtannspenning på en parabelspenning blir den resulterende spenning UC + UR usymme­ trisk. Usymmetrien er avhengig av sagtannspenningens størrelse og fase.

Fig. 22.8 viser prinsippskjema for en slik kopling.

Diodekretsene Dl, RI og D2, R2 tilføres motsatt rettede sagtannspenningen (RI, R2 er potensiometer med midtuttak). Diodene vil begrense sagtannspenningene slik at bare den første halvperioden slipper gjennom. Over RI fåes en positiv og over R2 en negativ halv sagtannspenning. Diodekretsene D3, R3 og D4, R4 virker på samme måten, men her er det annen halvperiode som slipper gjennom.

48

Fra hvert av potensiometrene kan man nå, uavhengig av det andre, ta ut halve sagtannspenninger som kan varieres mellom 0 og et positivt og negativt maksimum. Fra potensiometeret R6 fåes en ren parabelspenning. Den totale spenningen i kretsen kan da justeres som vist i fig. 22.9.

Rød, grønn konvergensspole er koplet i serie. På grunn av toleranser i produksjonen må det være en mulighet til å utligne disse. I denne koplingen gjøres dette med potensiometeret R8. R8 virker som parallellmotstander til spolene. Ved å variere innstillingen på potensiometeret kan strøm­ mene gjennom spolene varieres innbyrdes. I fig. 22.10 er også kretsen for blå radial konvergens tatt med. Denne kretsen virker på nøyaktig samme måte som rød/grønn.

Ved å variere innstillingen på potensiometrene kan parabelspenningen varieres mellom disse ytterstillingene.

Fig. 22.9. Første og annen halvdel av parabelspenningen kan reguleres av hver­ andre ved hjelp av uavhengig variable halve sagtannspenninger.

Når konvergenskretsene slik som vist her bare består av passive komponenter, kalles konvergensen for pas­ siv konvergens. Konvergenskretsene kan også bygges opp med aktive komponenter. Dette kalles aktiv konvergens. Aktiv kon­ vergens er vanlig for 110° rør, fordi effektbehovet er så stort at avbøyningskretsene ellers må dimensjoneres for større effekter.

På midten av bildet er kollektorstrømmen i Q932 null, slik at statisk konvergensinnstilling ikke påvirkes av dynamisk konvergensjustering. Effektforbruket i vertikalkonvergenskretsene er svært beskjedent. Peakstrømmen i transistorene er i størrelsesorden 10 mA, og transistorkretsene drives fra +24 V kraftforsyningen. Av skjemaet framgår det også at det er benyttet småsignaltransistorer av typen BC 147.

49

Fig. 22.11. Strømmen gjennom en spole blir parabelformet når spenningen over den er sagtannformet

Horisontal konvergens

For den horisontalfrekvente konvergensstrømmen vir­ ker konvergensspolene som induktive belastninger. For å få en parabelstrøm gjennom en induktans må spen­ ningen over induktansen være sagtannformet, fig. 22.11. I horisontalavbøyningen har man pulsspenning, som tilnærmet riktig kan betraktes som usymmetriske firkantspenninger. En firkantspenning (pulsspenning) kan omdannes til en sagtannspenning i en seriekopling av en induktans Fig. 22.12. En tilkomstspenning (pulsspenning) gir en sagtannstrøm når X|_>>R og en resistans, fig. 22.12. Når induktansens reaktans er Spenningen over R blir sagtannformet stor i forhold til resistansen, blir strømmen i kretsen sag­ tannformet (integrert). Spenningen over resistansen blir da også sagtannformet. Konvergensspolene kan nå koples i parallell med resistansen. Ved å variere R kan strøm­ men gjennom konvergensspolene faseforskyves litt slik Konvergensspoieat man forskjellige amplituder på begynnelse og slutt, fig. 22.13. Fig. 22.13.

50

23. Putefortegning Putefortegningen i fargebilledrøret har samme årsak som i svart/hvitt billedrøret, nemlig at billedskjermen er nesten flat, mens avbøyningsradius er kort I svart/hvitt billedrøret korrigeres putefortegningen med permanente magneter festet til avbøyningsenheten. Denne metoden kan ikke nyttes for fargebilledrøret, fordi permanentmagnetene ikke virker likt på alle tre elektronstrålene og dermed vil forårsake fargereinhetsfeil. Putekorreksjonen må derfor virke i like stor grad på alle tre strålene samtidig, og den må øke med økende avbøyningsvinkel både i horisontal og vertikal retning. Dette er bare mulig ved å nytte en dynamisk korreksjon som virker på både horisontalt og vertikalt avbøyningsfelt. Korreksjon oppe og nede på skjermen betegnes Nord-Syd korreksjon og korreksjon på høyre og venstre side av skjermen Øst-Vest korreksjon. Fig. 23.1.

Nord-Syd korreksjon For Nord-Syd korreksjonen må elektronstrålene under linjeframløp gis en avbøyning i vertikal retning som opphever krumningen av linjene. Det betyr at vertikal avbøyningsstrøm må overlagres med en linjefrekvent parabelstrøm slik som vist i fig. 23.2. Korreksjonsstrømmene må være størst ved maksi­ mum vertikal avbøyningsstrøm og avta praktisk talt

Fig. 23.2. Overlagring av linjefrekvente parabelstrømmer på vertikal avbøynings­ strøm for Nord-syd putekorreksjon. Antall linjer overlagret på 1 delbilde 312’/a

51

lineært mot null når avbøyningsstrømmen er null, dvs. midt på skjermen. Videre må korreksjonsstrømmene ha motsatt fase i 1. og 2. halvdel av vertikalavbøyningen.

Øst-Vest korreksjon Krumningen inn på sidene av billedskjermen (Øst-Vest) skyldes at linjene blir kortere midt på enn i topp og bunn. For å oppheve denne krumningen må avbøyningsstrøm­ men gjøres større midt på skjermen enn i topp og bunn. Dette kan gjøres ved å modulereavbøyningsstrømmen med en vertikalfrekvent parabelstrøm, fig. 23.3.

Fig. 23.3. Linjeavbøyningsstrømmen mo­ dulert med vertikalfrekvent parabelstrøm fra Øst-vest putekorreksjon.

52

24. Putekorreksjonskretser Korreksjon av putefortegning kan, på samme måte som for dynamisk konvergens, skje med passive eller aktive kretser. Passive kretser med en eller to transduktorer kan brukes for 90° rør. I 110° rør er imidlertid putefortegningen tre ganger så stor. De nødvendige korreksjonsstrømmer blir da så store at det vil føre til for stor belastning om de skulle avledes direkte fra avbøyningskretsene. Det er da naturlig å nytte aktive kretser med forsterkerkoplinger som styres med spenninger avledet fra disse avbøyningskretsene, slik at belastningen på disse blir liten. Da transduktoren også kan inngå i aktive koplinger, skal vi først se hvordan denne virker.

Transduktoren Ferromagnetiske materialer har en ulineær magnetiseringskarakteristikk. Generelt forløper den som vist i fig. 24.1. Permeabiliteten [1 varierer med magnetiseringen som vist i fig. 24.2. Fig. 24.1. Magnetiseringskurve for ferromagnetisk materiale. (Det er sett bort fra hysteresetap).

I transduktoren utnyttes dette til å regulere induk­ tansen i én eller flere viklinger. Disse kalles arbeidsviklinger. Reguleringen skjer ved hjelp av likestrøm eller vekselstrøm gjennom en vikling, som kalles for styrevikling. Strømmen gjennom styreviklingen formagnetiserer kjernen. Arbeidsvikling Styrevikling Arbeidsvikling

Fig. 24.2. Permabilitet som funksjon av H(l).

induseres ingen spenning i N2.

53

Fig. 24.4. Magnetisering innenfor de line­ ære område.

Fig. 24.3 viser prinsippet for anordning av viklingene på en transduktor med en styrevikling N2 og to arbeidsviklinger NI og N3. Viklingene NI og N3 er like. De er viklet på hvert sitt ytterbein av kjernen og seriekoplet slik at magnetfeltene fra dem går motsatt vei gjennom styreviklingen N2 på transformatorens midtbein. Hvis NI og N3 koples til en vekselspenning, vil det ikke bli indusert noen spenning fra dem til N2 så lenge magnetiseringen holdes innenfor det lineære område, fig. 24.4. Ved likestrøm gjennom N2 forskyves imidlertid arbeidspunktet, slik at det oppstår et usymmetrisk magnetiseringsområde, fig. 24.5. Feltene gjennom NI og N3 er ikke lenger like store. De opphever ikke hverandre gjennom N2,. og det blir indusert en spenning i denne viklingen. Den induserte spenningen tiltar med økende formagnetisering. Transduktoren virker da som en transformator med regulerbart omsetningsforhold. Vi skal merke oss at reguleringen går fra null og oppover, og at utspenningens fase er avhengig av strømretningen i styreviklingen N2. Hvis N2 koples til en vekselspenning, vil spenningene som induseres fra N2 til NI og N3 være like store og motsatt rettet, slik at spenningen ut blir null, fig. 24.6.

Fig. 24.5. Styrestrømmen Is er en likestrøm. Feltet fra styreviklingen formagnetiserer jernkjernen. Arbeidspunktet på magnetiseringskurven forskyves slik at ved vekselstrøm gjennom N1 og N2 vil som for den ene halvperioden få tidlig metning i N1 og for den andre halvperioden tidlig metning i N3. O 1 og O 3 er ikke lenger like. Differansen tvinges gjennom N2 og det indiserer en spenning i denne utviklingen.

U ut = UN1 + UN2 ■ 0

54

Sendes en likestrøm gjennom styreviklingen N2, vil kjernen bli formagnetisert Dette virker på permeabiliteten fl som avtar med økende formagnetisering. Induktansen i NI og N3 blir derved regulert. Transduktoren virker da som en spole med styrbar induktans.

Nord-Syd putekorreksjon med transduktoren som transformator Fig. 24.7 viser prinsippskjema for en slik kopling. Transduktorens styrevikling N2 er koplet i serie med avbøyningsspolene for vertikal avbøyning.

Fig. 24.7. Prinsippskjema for nord-syd korreksjon med transduktorer.

Linjef rekvent Korreksjonsspenning

Viklingene NI og N3 tilføres linjefrekvente korreksjonsspenninger. Når vertikal avbøyningsstrøm er null, dvs. at elektronstrålen befinner seg midt på skjermen, blir det ikke transformert noen spenning fra N1-N3 til N2. Ved økende avbøyningsstrøm tiltar transformert spenning, som overlagres på vertikal avbøyningsspenning. Når avbøyningsstrømmen skifter retning, skifter også transformert spenning retning, slik at man får den ønskede korreksjon, fig. 23.2.

55

Øst-Vest putekorreksjon med transduk­ toren som regulerbar induktans Fig. 24.8 viser prinsippskjema for en aktiv kopling. Styreviklingen N2 er koplet til utgangen på forsterkeren F. Denne leverer en parabelformet vertikalfrekvent korreksjonsstrøm. o+U6

Fig. 24.8. Aktiv øst-vest putekorreksjon.

F orster ker

Induktansen i arbeidsviklingene N1 og N3 vil variere i takt med parabelstrømmen. Da disse viklingene er koplet i serie med horisontalavbøyningsspolene, vil den varierende belastning føre til at avbøyningsstrømmen blir modulert slik som vist i fig. 23.3. Aktive putekorreksjoner utføres også uten bruk av transduktorer.

56

25. Billedsentrering I svart/hvitt billedrør sentreres bildet ved hjelp av sentreringsmagneter på billedrørets hals. I fargebilledrøret nyttes de tilsvarende skivemagnetene til fargereinhetsjustering. For å korrigere for eventuelle sentreringsfeil nyttes like­ strøms formagnetisering av horisontal- og vertikalavbøyningsspolene. Strøm til dette formålet skaffes ved likeretting av hori­ sontal og vertikal avbøyningsspenninger.

57

26. In-line billedrøret (20 AX systemet) I In-line billedrøret er elektronkanonene plassert ved siden av hverandre i horisontalplanet, fig. 26.1. I stedet for fargepunktraster har billedskjermen verti­ kale fosforstriper, og skyggemasken har vertikale slisser i stedet for runde hull, fig. 26.2.

Fig. 26.1. Elektronkanonenheten i ln-linerør.

For å øke stivheten i skyggemasken er slissene forskjøvet en halv slisselengde fra rad til rad i horisontal retning, fig. Et komplett fargepunkt består av tre sidestilte fargestriper med rekkefølge rød, grønn og blå. Øyet er mest for den grønne fargekomponenten i et bilde. Det må derfor være minst feil i det grønne rasteret. Ettersom avbøyningsfeilene er minst for den kanon som ligger i rørets midtakse, er grønn kanon plassert her. Rød og blå kanon peker ca. lp inn mot midtlinjen, slik at elektronstrålene konvergerer i skyggemasken.

Elektronkanoner

Da det ikke er behov for konvergensenheten, blir In-line røret 20 mm kortere enn deltarøret

58

Astigmatisk og anastigmatisk avbøyning Begrunnelsen for å plassere elektronkanonene ved siden av hverandre i et horisontalt plan er at man da får mindre konvergensfeil. De tre elektronstrålene går ikke gjennom avbøyningsfeltet på nøyaktig samme sted. Avbøyningen av dem vil derfor ikke bli lik. Det oppstår astigmatiske feil. Da feilene skyldes avbøyningsfeltet, blir avbøyningsfeltet kalt astigmatisk. Fig. 26.3 viser virkningen av et astigmatisk avbøyningsfelt på elektronstrålene i et deltarør.

Virkningen av astigmatisk avelt på elektronstrålen i et delta-

De tre strålene vil ikke konvergere i ett punkt, men danne en horisontal brennlinje, h, og en vertikal brennlinje, v. Den horisontale brennlinjen oppstår der hvor den blå strålen krysser det horisontale plan som dannes av rød og grønn stråle, og den vertikale brennlinjen opp­ står der hvor rød og grønn stråle krysser hverandre. For

59

Fig. 26.4. Virkningen av et astigmatisk avbøyningsfelt på elektronstrålen i et ln-linerør.

at de tre strålene skal konvergere, må de forskyves radielt slik som de små pilene viser. For å oppnå konvergens over hele skjermen må det nyttes konvergenskorrektur som øker i størrelse og retning med økende horisontal- og vertikal avbøyning (horisontal og vertikal dynamisk konvergens). Fig. 26.4 viser virkningen av et astigmatisk avbøy­ ningsfelt på elektronstrålene i et In-line rør. Da elektronstrålene ikke har noen vertikal retningskomponent, vil den vertikale brennlinje gå sammen til ett punkt. Det er nå mulig å utforme det horisontale avbøynings­ felt slik at den vertikale brennlinje forblir ett punkt over hele skjermen. Dette innebærer at man kan oppnå konvergens over hele skjermen ved utforming av det horisontale avbøyningsfeltet. Et slikt felt sies å være anastigmatisk. Den anastigmatiske avbøyningen krever at viklingene i avbøyningsspolene fordeles med varierende tetthet på innsiden av ferrittkjernen.

Det horisontale avbøyningsfeltet blir da puteformet, mens det vertikale blir tønneformet, fig. 26.5.

Fig. 26.5.

Putefortegning N-S oppheves praktisk talt.

Fig. 26.6.

Putefortegningen V-0 fordobles.

Fig. 26.7.

Horisontalavbøyningsfelt og virkningen på finjerasteret.

Når avbøyningsfeltene ikke er homogene, vil det få innvirkning på putefortegningen i billedrasteret. Siden elektronstrålene alltid avbøyes vinkelrett på magnetfeltet, vil det putefortegnede horisontale avbøy­ ningsfelt i stor grad oppheve putefortegningen oppe og nede. (Nord-Syd putefortegningen.) Dette forhold er vist i fig. 26.6. Den resterende putefortegningen korri­ geres på vanlig måte med en transduktorkopling. I vertikal retning vil derimot det tønneformede verti­ kale avbøyningsfeltet omtrent fordoble den normale putefortegningen på høyre og venstre side. Dette for­ holdet er vist i fig. 26.7.

60

Den økte Øst-Vest putefortegningen krever større korreksjon enn det som kan oppnås med transduktor. For å oppnå tilstrekkelig korreksjon er det derfor nød­ vendig med en aktiv kopling av samme type som for deltarør. Fig. 26.8 viser rasterform før korreksjon.

S Resulterende raster. Putefortegningen 0-V fordoblet.

Fig. 26.8.

61

27. Fargereinhet Anvendelsen av vertikale slisser og vertikale lysstoffstriper reduserer fargereinhetsfeilene betydelig. I vertikal retning finnes ingen fargereinhetsfeil, fordi fargereinheten i denne retningen ikke påvirkes av treff­ punktet. Av samme grunn har heller ikke jordmagnetismen noen innflytelse på fargereinheten. Ved fargereinhetsinnstilling er det altså ikke nød­ vending med vertikal justering. Fargereinhetsmagnetene har derfor bare et vertikalt rettet magnetfelt som kan forskyve elektronstrålene maksimalt ± 45/zm i horisontal retning. Fargereinhetsmagneten består av et magnetringpar som er koplet sammen ved hjelp av to små tannhjul, slik som vist i fig. 27.1.

i n 1 \

Resulterende magnetfelt

S

Magnetring i ytre ring

Fig. 27.1. Fargereinhetsmagneten

Systemet kalles for planetdrev. Dreies den ytre ringen i én retning, vil den indre ringen gå like langt i motsatt retning. Følgelig vil det resulterende magnetfelt alltid være rettet vertikalt, men styrken kan varieres. Ved hjelp av fargereinhetsmagnetene kan man oppnå fargereinhet midt på skjermen. Fargereinhet over hele

62

skjermen oppnås ved å forskyve avbøyningsspolene i aksial retning.

Forskyves avbøyningsspolene inn mot billedrørskonen, vil skjermen ved rødt raster bli grønn på venstre og blå på høyre side sett forfra, fig. 27.2.

63

28. Fargereinhetsjustermg Før justeringen kan utføres, må apparatet ha stått på i ca. 10 min med stor strålestrøm (mye lys og kontrast). 1. Fargekontrast dreies tilbake og apparatets servicesjalter settes i stilling «rødt raster», eller det nyttes rødt raster fra fargegenerator. Låsebøylene på avbøyningsenhetene settes i «ikke låst» stilling. 2. Avbøyningsspolene skyves forover mot billedrørets kon ved å dreie vinger merket «Aksial forskyvning av avbøyningsspole» til høyre. 3. Fargereinhetsmagnetene dreies til man får et rødt bånd midt på skjermen. 4. Vingene merket «Aksial forskyvning» dreies mot venstre til hele billedflaten er jevnt rød. 5. Låsebøylene settes i stilling «låst» og servicesjalter tilbake til normal stilling. 6. Fargereinhet kontrolleres med hvitt bilde.

64

29. Konvergens Den grønne kanonen er plassert i rørets midtakse. Det grønne rasteret har derfor ingen usymmetri. Rød og blå kanon står i samme horisontale plan som grønn kanon, men peker ca. 1° innover mot rørets midt­ akse. Disse rastrene har heller ingen vertikale konvergensfeil, men speilvendte horisontale konvergensfeil som må korrigeres, fig. 29.1.

Statisk konvergens Ettersom grønt raster ikke har noen feil, bringes rødt og blått raster til å konvergere med grønt i midten av skjer­ men. Konvergeringen skjer ved hjelp av to magnetringpar plassert på avbøyningsenheten, ett på hver side av fargereinhetsmagnetene, fig. 29.2. Begge ringparene har planetdrev som gjør det mulig å variere styrken på magnetfeltet uten å forandre ret­ ningen. I tillegg er det mulig å bevege begge ringene samtidig ved at de er lagt inn i en plasthylse, slik at også feltets retning kan forandres. Det magnetringparet som elektronstrålene først pas­ serer gjennom, har 4 poler, fig. 29.3.

N A vbøyningsretning

S A vbøyningsretning

Midt i ringen vil feltet være null, og grønn stråle på­ virkes ikke. Rød og blå stråle blir enten skjøvet fra hverandre, som vist på figuren, eller ved at man dreier magnetparet 90°, skjøvet mot hverandre. Dreies hele magnetparet 45° med klokken, blir situa­ sjonen som vist i fig. 29.4. Rød stråle blir avbøyd vertikalt opp og blå stråle vertikalt ned. Ved å dreie magnetparet 45° mot klokken vil avbøyningen av rød og blå stråle bli omvendt.

r

65

NESE for Avbøyningsenhet

Dreiing av Avbøyningsenhet Firepol-enhet for feltstyrke Firepol-enhet for feltretning Sekspol-enhet for feltstyrke

Sekspol-enhet for feltretning

Låsing av Flerpolenhet

Nese for Flerpolenhet

Aksial forskyvning av Avbøyningsspole

Raster (2 polig)

Farveenhet (2 polig)

Fig. 29.2. Avbøyningsenhet med magnetiseringspar statisk konvergens.

u u

66

Med dette ringparet er det mulig å oppnå konvergens mellom rødt og blått raster midt på skjermen. Resultatet blir et purpur raster. Det andre ringparet har 6 poler, fig. 29.5. Dette feltet forskyver rød og blå stråle i samme retning. På samme måte som det første magnetparet kan forskyvningen foregå i både horisontal og vertikal retning. Ved hjelp av dette magnetparet kan rødt og blått raster (purpur) konvergeres med grønt raster i midten av skjermen. Merk at ingen av magnetparene virker på grønn stråle.

Rastersymmetri Nærmest låsering for flerpolenhet sitter et fjerde magnetringpar. Dette er for vertikal sentrering av bildet Ringparet frambringer et horisontalt magnetfelt som ved hjelp av planetdrev kan varieres i horisontal retning, men ikke i vertikal, fig. 29.6. Med dette feltet kan alle tre elektronstrålene for­ skyves samtidig i vertikal retning. Da feltet har en viss krumning, vil rasteret også bli

Fig. 29.5. Det andre ringparet, som står nærmest avbøyningsspolene, for statisk konvergens. Dette rinparet har 6 spoler. Rød og grønn stråle forskyves samme vei.

67

Fig. 29.6. Ringpar for vertikal symmetriinnstilling.

krumt ved feilaktig innstilling av ringparet, fig. 29.7. Ringparet justeres slik at den horisontale midtlinje i rasteret blir rett, fig. 29.8.

t

Fig. 29.7. Feilaktig innstilling av symmetrimagnetene.

av symmetrimagnetene.

Dynamisk konvergens

Fig. 29.9. Firpolfelt for dynamisk restkonvergens i x-retning.

Den anastigmatiske avbøyning som nyttes i 20AX sy­ stemet, krever bare dynamisk konvergenskorreksjon for å utligne toleransefeil. Dette kalles restkonvergens. Restkonvergensen gjennomføres ved hjelp av to firepolfelt som virker i avbøyningen. Det ene firepolfeltet har diagonale akser (45°/45°), fig. 29.9. Med dette feltet kan rød og blå stråle flyttes mot eller fra hverandre i horisontalplanet. Med referanse til koordinatsystemet betegnes dette som korreksjon i x-retning. Dette firepolfeltet settes opp av 4 små toroidspoler anbrakt på avbøyningsenheten, fig. 29.10. I praksis er det nødvendig å kunne utligne feil øverst

68

uh ♦ uv

Fig. 29.11. Dynamisk restkonvergenskorreksjon i x-retning.

Fig. 29.12. Firepolfelt for dynamisk restkonvergens i y-retning.

og nederst og på høyre og venstre side av skjermen, fig. 29.11. For å kunne utligne feilene øverst og nederst på skjer­ men må man ha en vertikalfrekvent korreksjonsstrøm. Denne tas fra vertikalavbøyningen. For videre å kunne utligne feilene på høyre og venstre side av skjermen må man ha en horisontalfrekvent kor­ reksjonsstrøm. Denne tas fra horisontalavbøyningen. De fire toroidspolene for x-korreksjon tilføres altså både vertikalfrekvente og horisontalfrekvente korreksjonsstrømmer. Det andre firepolfeltet har horisontale og vertikale akser (90°/90°). Det beveger rød og blå stråle i motsatte retninger vertikalt, fig. 29.12. Dette betegnes som y-retning. 90°/90° feltet settes opp i avbøyningsspolene. Det nyttes en korreksjonsstrøm som når den øker feltet i den ene spolen, minsker feltet i den andre proporsjonalt. Vi kan betrakte korreksjonsfeltene som separate felt uavhengig av hovedfeltet Fig. 29.13 viser da fyvordan de to motsatt rettede korreksjonsfeltene tvinges ut til sidene, vinkelrett på hovedfeltet. Også i y-retning er det nødvendig å kunne utligne feil øverst og nederst og på høyre og venstre side av skjer­ men, fig. 29.14. Feilene øverst og nederst på skjermen rettes ved hjelp av vertikalfrekvent korreksjonsstrøm gjennom vertikalavbøyningsspolene. Feilene på høyre og venstre side rettes tilsvarende ved hjelp av horisontalfrekvent korreksjonsstrøm gjen­ nom horisontalavbøyningsspolene.

69

Fig. 29.14. Dynamisk restkorreksjon i

y- retning.

Fig. 29.13. Horisontal og vertikalavbøyningsspolene tilføres korreksjonsstrømmer for dynamisk konvergens i y-retning.

70

30. PIL-rør PIL-røret er et In-line rør. Betegnelsen PIL er en for­ kortelse av Precision In-Line, som sier oss at det er et rør med meget små feil med hensyn til fargereinhet og konvergens. Dette er oppnådd ved at røret er utstyrt med en toroid avbøyningsenhet som er forhåndsjustert og limt fast til konen. Flerpolenheten for utligning av produksjonstoleranser er innstilt fra fabrikken og forseglet. Etteijustering av fargereinhet og konvergens er der­ for ikke mulig. Apparater med PIL-rør har derfor ingen kretser for korrigering av restkonvergensfeil. De syv kontrollene for dynamisk konvergens finnes følgelig ikke i disse apparatene.

71

31; 20 AX-rør med dagslysskjerm (Hi-Bri) Lyset i omgivelsene reduserer lys- og kontrastvirkningen fra fjernsynsskjermen. De vanlige delta- og in-line-rør har utilstrekkelig lysstyrke for dagslys. For å kunne imøte­ komme kravet om bedre bilder i dagslys har Philips utvik­ let en ny versjon av 20 AX-røret som oppgis å ha 70% større lysstyrke enn vanlige rør. Kontrasten opppgis til å ha økt med 6%. Økningen i lysstyrke er oppnådd ved å øke strømgjennomgangen i skyggemasken og ved at lysgjennomgangen i glasset på billedskjermen er større. I praksis kan man ikke øke strømgjennomgangen i skyggemasken hvis man ikke samtidig kan beholde stråleladningsreserven som er nødvendig av hensyn til frem­ mede magnetfelter og termisk utvidelse av skyggemasken. Ved en bedret kontroll med toleransene under produksjon har strømgjennomgangen blitt økt med 30% uten at stråleladningsreserven er blitt mindre. Det blir brukt gråglass (filterglass) i billedskjermen for å få bedre punktskarphet og øke kontrasten. En øk­ ning av lysgjennomgangen vil derfor bety reduksjon av kontrast og punktskarphet. Da kontrast er et spørsmål om forholdet mellom maksimalt og minimalt lys fra skjermen, er det likevel mulig å beholde kontrasten når strømgjen­ nomgangen i skyggemasken økes. Lysgjennomgangen er økt med ca. 30%, fra 52% til 68%. Totalt gir dette en økning i lysstyrke på 1,3 • 1,3 = 1,69. Det vil si ca 70%. Fordi dagslysrør har større lysutbytte, blir nødvendig strålestrøm for et normalt bilde i kveldslys redusert med faktoren 100/i70 (ca. 40%). Foruten at det reduserer effektbehovet med ca. 10 W får man en merkbart bedre punkt­ skarphet Den økte lysstyrken i dagslysrør gjør det mulig å utstyre mottakerne med automatisk kontroll av lys og kontrast etter lysforholdene i omgivelsene. Dette er ikke mulig med konvensjonelle rør fordi det brukbare lysområdet er for lite i forhold til kontrasten.

72

32. 30 AX-systemet 30 AX-systemet er en videreutvikling og forbedring av 20 AX-systemet Forbedringene består først og fremst i at justering av fargereinhet, statisk og dynamisk konver­ gens, linjerasterets form og retning blir foretatt under framstillingen og med så stor presisjon at det ikke er behov for noen etteijustering.

Dette er oppnådd ved trangere mekaniske toleranser og ved individuell justering av avbøyningsenheten og billedrøret under produksjonen og ved hjelp av et nytt referansesystem. Referansesystemet skal sørge for at midtaksene for avbøyningsenheten og billedrøret faller sammen og at avbøyningssenteret i avbøyningsenhetene og avbøyningssenteret for elektronstrålene faller sammen. Referansesystemet består i at det på billedrørets kon og på avbøyningsenhetens plasthus finnes 3 passpunkter som låser avbøyningsenheten til billedrøret Det er da ikke mulig å forskyve avbøyningsenheten aksialt eller vri den radielt

Fargereinhet og statisk konvergens Både i deltarøret og i 20 AX-systemet blir fargereinheten justert ved hjelp av et sett fargereinhetsmagneter som sentrerer elektronstrålene og ved å forskyve avbøynings­ enheten aksialt for å få avbøyningssentrene for avbøy­ ningsenheten og elektronstrålene til å falle sammen. 120 AX-systemet finnes det ytterligere en flerpolenhet for statisk konvergens. Behovet for en slik korrigering er lite i 30 AX-systemet Nødvendig korrigering av fargereinhet og statisk konvergens blir gjort ved hjelp av en magnetring inne i billedrøret Magnetringen består av en ring av tynn tråd som er lagt inn i elektrodesystemet Ringen blir magnetisert utenfra slik at det resulterende magnetfeltet svarer til flerpolenhetens magnetfelt etter at fargereinheten og den statiske konvergensen er justert Etteijustering er ikke nødvendig.

Dynamisk konvergens I 30 AX-systemet er det ikke behov for kompensasjon for spredning i dynamisk konvergens. Da det ikke er behov for aksial forskyvning av avbøyningsenheten, kan avbøy-

73

ningsspolene legges helt inn til billedrørets kon og vikles med så stor nøyaktighet at enheten blir selvkonvergerende. Den høye presisjonen i alle ledd i 30 AX-systemet med­ fører at enhver avbøyningsenhet passer til et hvilket som helst billedrør og gir et fullstendig konvergert bilde uten noen form for etteijustering.

Avbøyningsfølsomhet Avbøyningsfølsomheten er større i 30 AX-systemet enn i 20 AX-systemet Effektbehovet er ca. 20 W mindre. Driftstemperaturen i avbøyningsenheten er ca 10° C. lavere. Dette gir større stabilitet og større driftssikkerhet

74

33. Utstyring av fargebilled­ røret I fargesendinger blir billedinformasjonen gitt i et luminanssignal, Y-signal, og i 2 faigedifferanssignaler, (R-Y) og (B-Y). (G-Y)-signalet dannes ikke i senderen, fordi dette er implisert i (R-Y)- og (B-Y)-signalene. (G-Y)-signalet må tilveiebringes i mottakeren og det kan vises matematisk at: (G-Y) = - 0,51(R-Y) - 0,19(B-Y) I mottakeren må Y-signalet og fargedifferansesignalene kombineres slik at man får reine fargesignaler, R, G og B-signaler, til utstyring av billedrøret Dette kan gjøres i et ledd hvor Y-signal og faigedifferanssignaler summeres. Et slikt ledd kalles for en matrix. I matrixen inngår også dannelse av (G-Y)-signalet, (R-Y) + Y = R-Y+Y = R (G-Y) + Y = G-Y+Y = G (B-Y) + Y = B-Y+Y = B Dette kan gjøres på to måter: 1. Ved å la billedrøret virke som matrix. Y-signalet føres da til katodene og fargedifferanssignalene til de respektive styregittere, fig. 33.1. Da dette er en kombinasjon av katode-og gitterstyring,

feranssignalene.

Metoden kalles for fargedifferansstyring. 2. Ved å la en egen matrix danne de reine fargesignalene, R, G og B. R, G og B-signalene kan da enten føres til katoden, katodestyring, eller til styregitrene,gz7tøs/yriwg, fig. 33.2.

75

Fig. 33.2. R, G, B styring. Katodestyring. Ved gitterstyring føres signalene til styregitterene, mens katoden signalmessig legges til sjassi.

Denne metoden kalles for R, G, B styring. Ved R, G, B styring må hver av forsterkerne ha full videobåndbredde, 0-5 MHz. Ved fargedifferansstyring må Y-kanalen ha full video­ båndbredde, mens fargedifferanskanalene bare trenger fargesignalbåndbredde, 0-1,2 MHz. Ved valg av utstyringsmetode må det tas i betraktning at gitterstyring krever større styresignal enn katode­ styring. Fig. 33.3 viser styrekarakteristikkene for hen­ holdsvis katode- og gitterstyring for A66-410X.

Fig. 33.3. Styrekarakteristikkene for katodeog gittrtstyring for AX 66-41OX. Diagram­ met viser at man oppnår størst styrevirkning med katodestyring.

I praksis oppnår man best resultat når signalet ved gitterstyring er ca. 20% større enn signalet ved katode­ styring.

76

Fra kapittel 6 vet vi at fosforenes virkningsgrader ikke er like. For hvittpunkt x = 0,281, y = 0,311 er strålestrømmene: IR = 30,2%, IG = 34,5%, IB = 35,3% For hvittpunkt x = 0,313, y = 0,329 er strålestrømmene: IR = 41%, IG = 313%, IB = 27,7% Dette innebærer at utstyringssignalene for de tre elektronkanonene må være forskjellige, og at de er av­ hengige av hvilket hvittpunkt billedskjermen skal juste­ res til. Utstyringen justeres vanligvis ved innstilling av for­ sterkningen i utgangstrinnene. Justeringen skal foretas i det hvite området. Den kalles for «hvittinnstilling».

77

34. Krav til høyspenningen For å få god kvalitet med hensyn til billedskarphet (fokus), geometri og konvergens må den maksimale endring i høyspenning være ±2 kV og i billedbredde ± 1,5% innenfor stråleområdet (0-1,5 mA).

Spenning

------ ►

Spenning

Tilstrekkelig stabil fokusering i hele strålestrømområdet krever et bestemt forhold mellom fokuseringsspenning og høyspenning avhengig av strålestrømmen. Av den totale strålestrømmen er det i deltarøret ca. 17 % og i In-line rør ca. 21 % som når fram til billedskjermen. Resten går til skyggemasken. Fosforenes virkningsgrad er dessuten lavere enn i svart/hvitt rør.

Fig. 34.1. Overlagring av 5. og 9. harmoinske på linjetilbakeløpspulsen.

For å oppnå tilstrekkelig lysstyrke er derfor høyspen­ ningen økt fra 20 kV til 25 kV og den midlere strålestrøm­ men fra ca. 250 til ca. 1000 /zA. En høyere strålestrøm gir ved varierende billedinnhold større strålestrømvariasjoner. Som følge av den indre resistans i høyspenningskilden vil variasjonene i strålestrømmen gi varierende høyspenning. Dette virker på avbøyningen, og det oppstår konvergensfeil. Høyspenningskilden må altså kunne levere større energi og være mer stabil overfor strålestrømvariasjoner enn i svart/hvitt mottakere. Innvirkninger fra variasjoner i strålestrømmen kan motvirkes ved: 1. Lav R. i høyspenningskilden. 2. Konstant belastning på høyspenningskilden. Lav R. i høyspenningskilden oppnås ved: 1. Egen høyspenningsgenerator hvor høyspenningen holdes konstant ved hjelp av reguleringskopling. 2. Vanlig kopling med høyspenningsgeneratoren i linjeavbøyningstrinnet og egen reguleringsenhet. 3. Overlagring av tilbakeløpspulsene i vanlige koplinger med 5. eller 9. harmoniske av linjetilbakeløpsfrekvensen, fig. 34.1. Tilbakeløpspulsene får da en flatere topp. Dette gir støne strømvinkel, dvs. lengre ladetid og større opp­ ladning av ladekondensatoren i høyspenningslikeretteren. Konstant belastning på høyspenningskilden kan oppnås ved hjelp av ballastrør.

35. Fokuseringsspenningen Fokuseringsspenningen er felles for alle tre kanonene, og den skal være mellom 4 og 5 kV. For at fokuseringen skal være stabil ved varierende strålestrøm, må forholdet mellom fokuseringsspenning og høyspenning være konstant Dette oppnås ved at fokuseringsspenningen genereres i høyspenningsdelen. I apparater med høyspenningskaskade tas fokuserings­ spenningen fra første trinn i kaskaden. Her er spen­ ningen ca. 8 kV. Denne spenningen deles da i en høyohmig spenningsdeler, fig. 35.1. Fig. 35.1. Eksempel på dannelse av fokuseringsspenning med overlagring av linjefrekvent parabelspenning for bedring av punktskarphet i bildets ytterkant

For å bedre punktskarpheten i bildets ytterkanter kan fokuseringsspenningen overlagres med linjefrekvent parabelspenning på ca. 500 V (topp-til-topp-verdi). Parabelspenningen tas fra en vikling på linjeavbøyningstrafoen og føres til fokuseringsspenningen over en kondensator C.

79

Denne metoden ble nyttet i de første rørkoplede apparater, men har nå ingen anvendelse. Konstant billedbredde oppnås når:

L

yjj = konstant

Ih = Horisontal avbøyningsstrøm. Uh = Høyspenning. Dette kan oppnås ved egnet fordeling og sammenkop­ ling av viklingene på avbøyningstransformatoren (linjeutgangstransformatoren). I tillegg til dette kan det være nødvendig å stabilisere driftsspenningen.

80

36. Skjermgitterspenningene Blokkering av elektronstrålene må skje for de samme styregitterforspenningene for de tre elektronkanonene. Blokkeringspunktet er sterkt avhengig av skjermgitterspenningen. På grunn av spredninger i rørdata er det derfor nød­ vendig at skjermgitterspenningene kan reguleres indivi­ duelt for de tre elektronkanonene. Innstillingen av skjermgitterspenningene skjer i bildets mørke partier og kalles derfor for «svartjustering».

81

37. Billedrørdata Som eksempel på billedrørdata er det tatt med utdrag fra databladene for In-line røret A51-500X (Philips).

DEVELOPMENT

SAMPLE

DATA

A51-5OOX

This information is derived from development samples madeavailable for evaluation. It does not form part of our data handbook system and does not necessarily imply that the device will go into production

110° IN-LINE GUN COLOUR TELEVISION TUBE

The tube has a three-in-line gun, a slotted shadow-mask, and phosphors arranged in vertical stripes. The system of the tube and deflection unit DT1083/02 is inherently selfconverging; only minor corrections are needed to compensate for tolerance and asymmetries. The shadow-mask is optimized for minimum moiré. The tube features a quick heating cathode, an intemal magnetic shield, and a very short overall length. QUICK REFERENCE DATA

110

deg

Face diagonal

51

cm

Overall length

35

cm

Deflection angle

Inherently self-converging system with separate coil unit DT 1083/02 Quick-heating cathode

Heating

with a typical tube a picture will appear within 5 s.

6,3 V, 730

mA

Magnetic shield

internal

Envelope

reinforced, suitable for push-through

Focusing

bi-potential

Deflection

magnetic

SCREEN Metal-backed vertical phosphor stripes Red : Europium activated rare earth Green : Sulphide type Blue : Sulphide type Centre-to-centre distance of identical colour phosphor stripes Light transmission of face glass

0, 8

mm 52

%

82

EQUIPMENT DESIGN VALUES

(continued)

To produce white of the following CIE coordinates:

white"D"

x y

Percentage of total anode current supplied by each gun (typical) red gun green gun blue gun

0,265 0,290

0,281 0,311

0,313 0,329

26,4 34,3 39,3

30,6 35,4 34,0

41,2 32,2 26,6

Ratio of anode currents red gun to green gun

min. av. max.

0,60 0,75 1,00

0,65 0, 85 1. 15

0,95 1,30 1,70

Ration of anode currents red gun to blue gun

min. av. max.

0,50 0,65 0,90

0,65 0,90 1,20

1, 15 1,55 2,05

LIMITING VALUES (Each gun if applicable) (Design centre rating system unless otherwise specified) Final accelerator voltage

Va,g5,g4

max. min.

27,5 20

kV i)2)3) kV 1)4)

Long term average current for three guns

la

max.

1000

pA 5)

Grid no. 3 (focusing electrode voltage)

Vg3

max.

6000

V

Vg2n

max.

1000

V

-Vgl -Vgl Vgl VglD

max. max. max. max.

400 200 0 2

V V V V

Vkf Vkfp -Vkf -vkfp

max. max. max. max.

250 300 135 180

V V V V

Grid no. 2 voltage, peak, including video signal voltage Grid no. 1 voltage negative negative, operating cut-off positive positive peak Cathode to heater voltage. positive positive peak negative negative peak

1)

6) 1) b

Absolute max. rating system.

n

z) The X-ray dose rate remains below the acceptable value of 0, 5 mr/h, measured with ionization chamber when the tube is used within its limiting values.

83

TYPICAL OPERATING CONDITIONS

25

kV

Vg3

4, 0 to 4, 8

kV

Grid no. 2 voltage for a spot cut-off voltage Vgi = -105 V

Vg2

212 to 495

V

i)

Grid no. 1 voltage for spot cut-off at Vg2 = 300 V

Vgl

-70 to -140

V

2)

Final accelerator voltage

Va.g5, g4

Grid no. 3 (focusing electrode) voltage

Luminance at the centre of the screen 3)

100

L

cd/m2 (nit)

EQUIPMENT DESIGN VALUES (each gun if applicable) Valid for final accelerator voltages between 20 kV and 27, 5 kV.

Grid no. 3 (focusing electrode) voltage

Vg3

16 to 19,2% of final accelerator voltage

Grid no. 2 voltage

Vg2

See cut-off design chart page 13

Grid no. 1 voltage for visual extinction of focused spot (cut-off voltage) 2)

Vgl

See cut-off design chart page 13

Difference in cut-off voltages between guns in any tube

AVgi

lowest value is min. 65% of highest value

Grid no. 3 (focusing electrode) current

!g3

-5 to +5

pA

Grid no. 2 current

Jg2

-5 to +5

pA

Grid no. 1 current at Vgj = -150 V

!g!

-5 to +5

pA

1) This range of Vg2 has to be used when in circuit design fixed values for cut-off of the three guns are used. 2) This range of Vgj has to be used when in circuit design fixed values for Vg2 of the three guns are used.

3) Tube settings adjusted to produce white D (x = 0, 313, y = 0,329), focused raster, current density 0, 4 pA/cm2,

84

Typical grid drive characteristics Va,g5,g3 = 20 kV to 27,5 kV Vg3 adjusted for focus Vg2(each gun) adjusted to provide spot cut-off for desired fixed Vgi — zero bias point

a b c d e

= = = -

spot spot spot spot spot

cut-off cut-off cut-off cut-off cut-off

= = = = =

-50 -75 -100 -150 -200

V V V V V

85

Typical cathode drive characteristics

va,g5,g3 = 20 kV t0 27«5 kV Vg3_gi adjusted for focus Vg2(each gun) adjusted to provide spot cut-off for desired fixed Vgj ----- zero bias point

a b c d e

= = = = =

spot spot spot spot spot

cut-off cut-off cut-off cut-off cut-off

- -50 V - -75 V = -100 V = -150 V = -200 V

86

38. Trinitonrøret Trinitronrøret har samme type glasskolbe som andre billedrør og er i store trekk bygget opp på samme måte. Største avbøyningsvinkel er 114°, i eldre rør 90°. Trinitronrøret har imidlertid bare én elektronkanon. som sender ut tre elektronstråler i det horisontale plan. Billedrørhalsen kan derfor gjøres tynnere enn for trekanonrør. Diameteren er som for svart/hvitt tynnhalsrør, 29,1 mm. Dette betyr at røret krever mindre avbøyningseffekt. Elektronstrålenes plassering i det horisontale plan gir de samme problemer med hensyn til konvergens som In-line røret. De tre elektronstrålene har felles styregitter, gl. Derfor kan det bare brukes katodestyring med reine fargesignaler, R, G, B-styring. Fargefosforene er lagt på i vertikale striper, og i stedet for skyggemaske brukes et fargefordelingsgitter med vertikale spalter. Fargefordelingsgitteret har samme opp­ gave som skyggemasken.

Elektronkanonen

Fig. 38.1. Sektronkanonen i Trinitron­ røret

Fig. 38.1 viser foto og snitt av elektronkanonen. De tre katodene er plassert ved siden av hverandre i en felles gittersylinder. Katodene er ordnet i rekkefølgen rød, grønn, blå motsatt av rekkefølgen i In-linerøret. Dette skyldes at elektronstrålene krysser hverandre to ganger, én gang i fokuseringsenheten og én gang i fargefordelings­ gitteret. Akselerasjonselektroden g2 (skjermgitter) har samme oppgave som i vanlige elektronkanoner. Den har ett hull for hver elektronstråle.

87

Etter akselerasjonselektroden følger en fokuseringsenhet som er felles for alle tre strålene. Elektronstrålene krysser hverandre i fokuseringsenhetens elektronoptiske sentrum. Ut av fokuseringsenheten følger den grønne strålen rørets midtakse (som i et In-line rør), mens rød og blå stråle har retning vekk fra midtaksen. Disse må derfor trekkes inn igjen slik at de konver­ gerer i fargefordelingsgitteret. Denne konvergeringen skjer statisk i et elektronprisme som er plassert etter fokuseringsenheten.

F argefordelingsgitteret Fargefordelingsgitteret har vertikale spalter, fig. 38.2. For å oppnå nødvendig mekanisk stabilitet er gitteret oppspent på en kraftig metallramme som holder alle streng­ ene like stramme. For å forhindre mekaniske svingninger er det sveiset fast 3 tynne tråder tvers over gitteret. Skyggevirkningen er mindre enn for skyggemasken i deltarøret. Produsenten (Sony) oppgir at Trinitronen er 27% mer lyssterk enn deltarøret.

Billedskjermen Katode.

Avskjerming med tre hull horisontalt. Billedskjermen er sylindrisk, dvs. at den har ingen verti­ Elektronlinse.

Elektronlinse.

kal krumning, bare horisontal. Fargefosforene er lagt på i vertikale striper i rekkefølgen rød, grønn og blå. Hver trippel er tilordnet en spalte i gitteret, fig. 38.2. Elektronprisme.

Bildeskjerm.

Fig. 38.2. Strålegangen i Trinitron.

88

*• Elektronstrplei

RGB Fosforbelegg Glass, front

Bilde, forfra

I den nyeste utgaven av røret, kalt Trinitron plus, er det gjort forbedringer med skjermen. Fosforstripene er blitt jevnere og inneholder mer fosformasse. Foran fosforbelegget nærmest glasset er det lagt et skjermende gitter som skal maskere mellomrom­ mene mellom fosforstripene, fig. 38.3. Kontrasten oppgis til å være fire ganger så stor som for vanlig Trinitron-rør.

Fargereinhet og konvergens Elektronstrpler

RGB •*- Fosforbelegg * "Guard Grille” ~ Glass, front

Bilde, forfra

Som følge av In-line teknikken får man de samme pro­ blemer med fargereinhet og konvergens som i In-line røret (20 AX systemet). Statisk horisontal konvergens justeres ved å endre potensialforskjellen mellom konvergensplatene i elektronlinsen. Konvergensspenningen tas fra høyspenn­ ingen og tilføres gjennom høyspenningskabelen som vist i fig. 38.4.

Konvergensspenning

Konvergensspenning

89

39. Oppgaver 1.

2.

3.

4.

5.

6.

a) Lag skisse som viser hvordan elektronkanonene er plassert i et deltarør og i et In-linerør. b) Merk av på skissen hvilken farge hver av kanon­ ene representerer. a) Lag skisse som viser hvordan skyggemasken er plassert b) Hvilken oppgave har skyggemasken? c) Lag skisse som viser hvordan hullene i skygge­ masken er plassert i forhold til fargetriplettene. a) Hvilke ulemper medfører oppvarming av skyg­ gemasken? b) På hvilken måte søker man å redusere virknin­ gen av oppvarming av skyggemasken? c) Hva forstår man med en «europamaske»? a) Hvilke bølgelengder har fargene i fargepunktrasteret? b) Hvorfor er farger med disse bølgelengdene valgt? c) Hva forstår man med en fargetriplett? Hvilke farger får man på skjermen når: a) blå kanon er blokkert, rød og grønn virksom, b) grønn kanon blokkert, rød og blå virksom, c) rød kanon blokkert, blå og grønn virksom? a) Hva forstår man med fargetemperatur? b) I hvilken forbindelse brukes fargetemperatur i TV billedrør? c) Hvilke fargetemperaturer er aktuelle for S/H og fargebilledrør? d) Hvorfor er det egentlig galt å bruke begrepet fargetemperatur i forbindelse med TV billedrør?

7.

a) Hvilken egenskap hos fargene vises ikke i det normerte CIE-diagram? b) Hvilke opplysninger får man om billedrøret gjen­ nom fargekoordinatene?

8.

Slå opp i en databok og finn fargekoordinatene for A66410X og A63-120X. Merk av koordinatene og tegn inn fargetrekanten i et CIE-diagram. På hvilken måte skiller disse to rørene seg fra hverandre?

9.

a) Hva forstår man i TV-sammenheng med farge­ reinhet

90

10.

11.

12.

b) Hvordan viser fargeureinhet seg? c) Hva er betingelsene for at en mottaker skal være fargerein? d) Nevn mulige årsaker til at en TV-mottaker ikke gir fargereine bilder. e) Hvordan kontrollerer man fargereinheten? a) På hvilken måte beskytter man billedrøret mot virkningen av fremmede magnetfelter? b) Hvor høy grad av beskyttelse oppnås i praksis? c) Beskriv hvordan den automatiske avmagnetisering av skyggemaske og armeringsbånd virker. Beskriv hvordan fargereinhetsmagnetene virker og hvor de virker inn på elektronstrålene. Hvorfor brukes rødt raster ved fargereinhetsjustering?

13.

a) Hva menes det med konvergens? b) Hvordan oppstår konvergensfeil?

14.

a) Hvorfor justeres statisk konvergens bare midt på billedskjermen? b) Hvilke forskyvninger av elektronstrålen kan foretas ved justering av statisk konvergens?

15.

Hvilke virkninger har justering av den blå lateralmagneten på fargereinheten?

16.

Hvordan viser fargereinhetsfeil seg i: a) Svart/hvitt mottaking, b) Fargemottaking?

17.

a) Gjør rede for hvordan dynamiske konvergens­ feil opptrer for hvert av de tre rasterne i deltarør. b) Hvorfor kalles feilene for dynamiske?

18.

a) Tegn skisse som viser hvordan konvergensen­ heten er plassert i forhold til elektronkanonene, og forklar hvordan feltene fra konvergensspolene påvirker elektronstrålene. b) Vis med skisse nøyaktig i hvilke retninger elek­ tronstrålene kan forskyves sett fra billedskjermen.

19.

Gjør rede for hvorfor det er nødvendig med dy­ namisk lateral forskyvning av blå stråle. Vis med skisse hvor blå lateralenhet er plassert a) Hvilken form må konvergensstrømmene ha? b) Forklar hvorfor konvergensstrømmene må ha samme retning hele tiden.

20. 21.

91

Hvorfor kontrolleres vertikal dynamisk konver­ gensfeil i et vertikalt felt midt på skjermen og tilsvarende horisontal dynamisk konvergensfeil i et horisontalt felt midt på skjermen? 23. a) Tegn ut kretsene for statisk konvergens i et skjema. b) Studer skjemaet og finn ut hvordan kretsene virker. 24. a) Tegn ut kretsene for vertikal og horisontal dyna­ misk konvergens i et aktuelt skjema. b) Studer skjemaet og finn ut hvordan kretsene virker. 25. Hvorfor kan det ikke, på samme måte som i svart/hvitt billedrør, brukes permanente mag­ neter til korrigering av putefortegning i fargebilledrør? 26. På hvilken måte foretas putekorreksjonen i fargebilledrør? 27. Hva står betegnelsene Nor-Syd og Øst-Vest kor­ reksjon for? 28. Forklar kort hvordan transduktoren virker og hvordan den kan brukes i forbindelse med putekorreksjon. 29. a) Tegn ut putekorreksjonskretsene for en aktuell mottaker. . b) Studer skjemaet og finn ut hvordan det virker. 30. Hvordan foregår sentrering av bildet i farge­ billedrør? 31. Forklar hvorfor grønn kanon er plassert i midten i In-line røret. 32. Hvilke fordeler oppnår man ved å plassere elektronkanonene på samme linje i det horisontale plan? 33. a) Hvorfor får man ikke fargeureinhetsfeil i verti­ kal retning i In-line røret? b) På hvilken måte sørger man for at fargereinhetsjusteringen bare kan foregå i horisontal retning? 34. a) Hvilke konyergeringsfeil opptrer i In-line røret? b) Gjør rede for hvordan statisk konvergens kor­ rigeres.

22.

35.

Gjør rede for hvilke dynamiske konvergenskorrigeringer som foretas, og hvordan de virker.

92

36.

37. 38.

39.

40.

41.

42.

43. 44.

45.

46. 47.

a) Tegn ut kretsene for dynamisk konvergens i en mottaker med In-line rør. b) Studer skjemaet og finn ut hvordan kretsene virker. Hva er et PIL rør? a) Gjør rede for virkemåten for de to utstyringsmåtene som nyttes for fargebilledrør. b) Hva kalles metodene? c) Hvilke krav stilles til båndbredden i forsterk­ erne i de to metodene? a) Tegn ut utstyringskretsene i en aktuell mottaker, b) Studer skjemaet og finn ut hvilken metode som er brukt. a) Hvorfor stilles det større krav til høyspenningens stabilitet i fargebilledrør enn i svart/hvitt billed­ rør? b) Hvor stor maksimal endring i høyspenning kan tolereres? c) Hvilke metoder kan nyttes for å holde høy­ spenningen stabil? a) Hvor høy skal fokuseringsspenningen i farge­ billedrør være? b) Hvorfor er det viktig at forholdet mellom foku­ seringsspenningen og høyspenningen holdes mest mulig konstant? c) Hvordan oppnår man at dette forholdet holdes konstant? a) Hvorfor må skjermgitteme i fargebilledrøret kunne justeres individuelt? b) Hva kalles denne justeringen? På hvilken måte skiller Trinitronrøret seg spesi­ elt fra de andre fargebilledrørtypene? Hva er grunnen til at det bare kan nyttes R, G, B styring for Trinitronrøret? Beskriv strålegangen i elektronkanonen til Trinitronrøret. På hvilken måte skiller fargefordelingsgitteret seg fra skyggemaskene? Hva er grunnen til at Trinitron har større lysutbytte enn deltarøret?