Kineskopy firmy Thomson

Technologia zwi¹zana z produkcj¹ kine-

skopów kolorowych jest bardzo rozleg³a

i z tego powodu unikatowym przypadkiem

jest stosowanie tych wszystkich technik

w tym samym miejscu i w jednej fabryce. Ma

to miejsce w firmie Thomson, a konkretnie

w zak³adach Thomson Multimedia w Pia-

secznie. Doœæ powszechnie zdarza siê po-

³¹czenie produkcji kineskopów i wyrzutni,

czy te¿ wyrzutni i naszyjkowych zespo³ów

odchylaj¹cych, ale sytuacja, w której pod

jednym dachem rozpoczyna siê od pro-

dukcji szk³a z piasku a koñczy na gotowym

odbiorniku telewizyjnym jest w³aœnie uni-

katowa.

W szerokiej gamie produkowanych tu lamp

znajduj¹ siê m.in. kineskopy typu black

pearl wykonywane w formatach 21, 25,

28, 33 i 37 cali, superp³askie kineskopy ty-

pu black DIVA (Dark Invar Aespherical)

w formatach 24, 28, 29 i 32 cale oraz ca³ko-

wicie p³aski panoramiczny kineskop Thom-

son Scenium w formatach 28, 29 i 32 cale.

W najnowszym kineskopie typu black DIVA

o superp³askiej powierzchni ekranu z mask¹

inwarow¹, wyrzutni¹ z ulepszon¹ soczew-

k¹ ogniskuj¹c¹ Coty-M (Combined Opti-

mum Tube Yoke _ zespó³ odchylaj¹cy opty-

malnie dopasowany do kszta³tu sto¿ka) za-

stosowano czarne szk³o ekranu o wspó³-

czynniku przezroczystoœci 36% (w kine-

skopach poprzedniej generacji wynosi³ on

44%) co w sumie zapewnia optymalne

zwiêkszenie intensywnoœci i nasycenie ko-

lorów. Z kolei nowe dynamiczne ogniskowa-

nie w po³¹czeniu z technik¹ wybierania ISC

(Inteligent Scanning Control) sprawia, ¿e

transmisja obrazu jest wykrywana automa-

tycznie, prêdkoœæ elektronów zaœ modulo-

wana w celu nadania obrazowi optymalne-

go kontrastu, jasnoœci i wyrazistoœci. W wy-

mienionych typach kineskopów, spoœród

wielu czynników decyduj¹cych o jakoœci

obrazu niezwykle istotne znaczenie ma ze-

spó³ maska-rama (front end), który w zale¿-

noœci od wielkoœci ekranu i materia³u maski

ma ró¿ne rozwi¹zania. Zespó³ ten jest za-

wieszany w naro¿nikach wewnêtrznej stro-

ny ekranu za pomoc¹ sprê¿yn bimetalo-

wych. Jest to precyzyjna kombinacja dwóch

blaszek, z których jedna zgrzana jest do

ramy w celu kompensacji termicznej, zaœ

druga zawieszona na ko³kach.

Maska cieniowa zwana maskownic¹ jest

wykonywana, w odró¿nieniu od technologii

Sony w kineskopach trinitron, w dwóch

odmianach: w wersji t³oczonej, przyspawa-

18

KINESKOPY KOLOROWE

(4)

nej od wewn¹trz do grubej (o przekroju

kwadratowym) i ciê¿kiej stalowej ramy, oraz

w wersji napinanej (tension mask) wzd³u¿

osi pionowej ekranu, przyspawanej od ze-

wn¹trz od góry i do³u (na szerokoœci ekra-

nu) do cienkich i lekkich k¹towników. Roz-

k³ad naprê¿eñ w wyniku takiego napinania

maski ma istotny wp³yw na charakterystyki

wibracji, termiczne oraz magnetyczne. Na-

le¿y tu tak¿e podkreœliæ, ¿e taki sposób mo-

cowania maski pozwala na zwiêkszenie

d³ugoœci jej otworów, co w znacznym stop-

niu zwiêksza jej przezroczystoœæ, tj. bar-

dziej spójne ”l¹dowanie” wi¹zki na triadach

luminoforowych. Maski napinane maj¹ zde-

cydowan¹ przewagê nad t³oczonymi, gdy¿

w mniejszym stopniu s¹ przyczyn¹ b³êdów

czystoœci powodowanych termik¹ oraz po-

datnoœci¹ na mikrofonowanie wywo³uj¹ce

efekt tzw. mory, a ponadto gruboϾ opaski

mo¿na zmniejszyæ wiêcej ni¿ o po³owê.

W maskach t³oczonych problemy te s¹ mi-

nimalizowane przez dobór odpowiedniego

przekroju ramy w taki sposób, aby czêsto-

tliwoœæ jej rezonansu w³asnego by³a wielo-

krotnie wy¿sza od czêstotliwoœci rezonansu

w³asnego maski.

Materia³ maski to bardziej powszechna

i tañsza blacha ze stali niskowêglowej, wy-

tapiana metod¹ AK (Aluminium Killed Ste-

el), pokrytej tlenkiem bizmutu pe³ni¹cego ro-

lê dielektryka w celu polepszenia efektu

kompensacji termicznej, oraz blacha ze

stopu niklu i miedzi (inwaru), dro¿sza, jed-

nak o zdecydowanie lepszych parametrach

termicznych.

Zespó³ front end z mask¹ systemu tension

mask tworz¹cy rzeczywiœcie p³aski ekran

w procesie okreœlanym True Flat w odró¿-

nieniu od technologii standardowej wymaga

przede wszystkim urz¹dzeñ o wysokim po-

ziomie technicznym. W procesie wytwarza-

nia tego zespo³u, którego technologia jest

bardzo kosztowna, ca³oœæ jest poddawana

precyzyjnej obróbce termicznej w celu usta-

bilizowania parametrów mechanicznych oraz

zaczernienia maski. W nastêpnej kolejnoœci

nastêpuje przyspawanie sprê¿yn bimetalo-

wych oraz na³o¿enie na maskê t³umienia

(operacja BDS _ Berton Dumping System)

kompensuj¹cego efekt mikrofonowania.

Kineskopy firmy Philips

Na pocz¹tku roku 2001 firma Philips za-

prezentowa³a 36-calow¹ wersjê Real Flat

Tube (Cybertube) wchodz¹c¹ w obszar jej

kluczowej produkcji zwanej Real Flat. Pod-

stawê konstrukcji stanowi tu kombinacja

nastêpuj¹cych dwóch innowacji: zoptyma-

lizowanej struktury szk³a (p³aska i cienka

powierzchnia ekranu o zredukowanej po-

œwiacie) oraz systemu GPM (Gun Pitch Mo-

dulation) wykorzystuj¹cego modulacjê odle-

g³oœci pomiêdzy trzema wi¹zkami wyrzutni

podczas wyœwietlania obrazu i wytwarzaj¹-

cego w efekcie optymalny kszta³t plamki, za-

pewniaj¹cy bardzo dobr¹ czystoœæ barw

i ostroœæ szczególnie w naro¿nikach ekranu.

Mniejsz¹ ni¿ w innych kineskopach gru-

boœæ p³askiego ekranu osi¹gniêto dziêki

technologii high surface compression glass,

umo¿liwiaj¹cej 20-procentow¹ oszczêdnoœæ

w zakresie objêtoœci i masy lampy oraz

unikniêcie tzw. ciemnych rogów. Zmoderni-

zowana zosta³a równie¿ konstrukcja wy-

rzutni (Digital Precision Gun), w której oprócz

optymalizacji konstrukcji jej soczewek (sia-

tek) zapewniaj¹cej zmniejszenie przekroju

plamki zosta³a zmniejszona odleg³oœæ po-

miêdzy strumieniami wi¹zek. W rezultacie

powy¿szych udoskonaleñ Philips okreœla

rozdzielczoϾ obrazu na ekranie lampy Re-

al Flat od VGA do S-VGA oraz stwierdza

mo¿liwoœæ wykorzystania lampy w telewizji

cyfrowej. Ekran luminescencyjny o du¿ym

wspó³czynniku transmisji (w cybertube

A51ERF135X osi¹ga wartoœæ 54%) oraz

nowe, wysokowydajne i gêsto pigmento-

wane luminofory wydaj¹ siê gwarantowaæ ja-

koœæ obrazu tak w zakresie jasnoœci, jak

i kontrastu, nawet przy intensywnym oœwie-

tleniu zewnêtrznym.

W kineskopie tym osi¹gniêto ponadto bar-

dzo dobr¹ zbie¿noœæ dziêki udanemu trans-

Radioelektronik Audio-HiFi-Video 7/2003

r

SIÊGAMY

DO PODSTAW

Rys. 9. P³aski kineskop z p³yt¹ ferrytow¹

(magnetyczn¹)

Perforowana

p³ytka ferrytowa

Warstwa

luminescencyjna

Wiersze

siatki

Strumieñ

elektronów

Kolumny

siatki

Anody

odchylania

P³yta

szklana

Otwory

punktów

obrazo-

wych

P³ytka

szklana

Katoda

19

ferowi technologii cewek Double Mussel,

stosowanej z powodzeniem w produktach

Black Line Super Flat. Technologia cewki

Double Mussel o specyficznej charakterysty-

ce pola magnetycznego (bêd¹cego wyni-

kiem podwojonej si³y, analogicznej do si³y,

któr¹ reprezentuj¹ zaciskaj¹ce siê muszle

ma³¿a) w po³¹czeniu z modulacj¹ GPM za-

pewniaj¹ kineskopom typu cybertube wyso-

ki standard jakoœciowy.

W tablicy 3 przedstawiono wa¿niejsze

parametry kineskopu cybertube typu

A51ERFQ35X wraz z danymi zespo³u na-

szyjkowego.

Kineskopy firmy LG

Perfekcyjn¹ p³askoœæ, tzw. triple flat (dotyczy

zarówno zewnêtrznej jak i wewnêtrznej po-

wierzchni ekranu _ od krawêdzi do krawê-

dzi) swojego kineskopu generacji Full Squ-

are Tube (z prostok¹tnymi rogami) pod swo-

j¹ firmow¹ nazw¹ FLATRON oferuje koreañ-

ski koncern LG.

Flatron 795FT jest wyposa¿ony m.in. w ma-

skê napinan¹, podobn¹ do tension mask

stosowanej przez Thomsona, ekran z powle-

kanymi zabezpieczeniami typu W-ARAS,

os³onê przeciwdzia³aj¹c¹ szkodliwym wp³y-

wom obcych pól magnetycznych, dyna-

miczn¹ ostroœæ itp.

Perspektywy rozwoju

Przetworniki obrazu realizuj¹ce jego elektro-

niczn¹ syntezê s¹ ju¿ same w sobie zjawi-

skiem fascynuj¹cym, przy czym jest to w za-

sadzie jedyna czêœæ elektroniki widoczna dla

ka¿dego i dlatego postêp w tej dziedzinie

jest ³atwo zauwa¿alny. Ka¿dy niesprawny

punkt obrazowy jest natychmiast widoczny

Radioelektronik Audio-HiFi-Video 7/2003

i wysokorozdzielcze przetworniki maj¹ nie-

wielk¹ szansê zatuszowania braku jednego

punktu lub jednej barwy przez punkty s¹sie-

dnie. Obowi¹zuje wiêc tu twarda zasada

unikania wszelkich b³êdów maj¹cych wp³yw

na ostateczn¹ definicjê obrazu.

W oparciu o przedstawione informacje oraz

uwzglêdniaj¹c fakt, i¿ ci¹gle trwaj¹ prace

nad udoskonaleniem elektronowej lampy

obrazowej, mo¿na pokusiæ siê o wniosek do-

tycz¹cy zdecydowanej dominacji tej lampy

w bie¿¹cym dziesiêcioleciu i to pomimo dy-

namicznego rozwoju przetworników p³a-

skoekranowych, w których zajmowana prze-

strzeñ jest równie wa¿na jak ich cena.

Jak gdyby na potwierdzenie tej niby racjo-

nalnej nieuzasadnionej prognozy, przed-

stawiono na zakoñczenie kilka bardzo inte-

resuj¹cych propozycji obejmuj¹cych wersje

bardzo cienkich (p³ytkich) elektronowych

lamp obrazowych, które automatycznie mia-

³yby zupe³nie p³aski ekran.

Kineskop z p³yt¹ ferrytow¹

Zasadniczym elementem wyœwietlacza fir-

my Magnetic Matrix Displays (koncern IBM)

jest dziurkowana p³yta o gruboœci 2 mm

wykonana z materia³u bêd¹cego jednocze-

œnie izolatorem i magnesem trwa³ym, a ka¿-

dy jej otwór odpowiada jednemu pikselowi

obrazu (rys. 9).

Po stronie powierzchni katodowej p³yty znaj-

duj¹ siê elektrody steruj¹ce punkty obra-

zowe a sterowanie to odnosi siê jednorazo-

wo do ca³ej linii obrazowej. Dziurkowana

p³yta magnetyczna ma po stronie ekranu

elektrody odchylania dla ka¿dej barwy pod-

stawowej, dziêki czemu pe³ni równocze-

œnie rolê elektronowej soczewki skupiaj¹cej.

Po stronie macierzy steruj¹cej niezbêdne

napiêcie wynosi oko³o 5 V a po stronie od-

chylania oko³o 200 V. Ekran elektrolumine-

scencyjny znajduj¹cy siê w odleg³oœci

5 mm od p³yty magnetycznej wymaga napiê-

cia przyspieszaj¹cego 10 kV.

Panel CRT firmy Philips

Wyj¹tkowo cienki panel pró¿niowy opraco-

wa³a firma Philips wychodz¹c z za³o¿enia,

¿e nie mo¿e siê on obyæ bez wewnêtrz-

nych elementów wzmacniaj¹cych konstruk-

cjê. Elementy te, wykonane z materia³u izo-

lacyjnego, pokryte zosta³y czêœciowo tlen-

kiem magnezu i u¿yte do pobudzania war-

stwy luminescencyjnej ekranu przez emisjê

wtórn¹ elektronów. Podgrzewana katoda

w dolnej czêœci wyœwietlacza dostarcza do

pionowych kana³ów elektrony z emisji pier-

wotnej, które wywo³uj¹ w tylnej czêœci kana-

³ów emisjê wtórn¹, przy czym wyrównanie

potencja³ów powoduje osi¹gniêcie wspó³-

czynnika emisji wtórnej równego 1 (rys. 10).

Mechanizm ten wymaga napiêcia równego

80 V na ka¿dy 1 cm kana³u. Wysterowanie

poszczególnych linii obrazowych odbywa

siê poprzez ekstrakcjê elektronów z kana-

³ów za pomoc¹ dodatkowych elektrod w ce-

lu pobudzenia warstwy luminescencyjnej,

a tak¿e przez pobudzanie wszystkich punk-

tów obrazowych elektronami o jednakowej

energii. Jest to proces bardzo skomplikowa-

ny i wymaga napiêcia 15

÷

200 V. Napiêcie

przy³o¿one do samego ekranu wynosi

4,5 kV co zapewnia wprawdzie szczytow¹

luminancjê na poziomie 500 cd/m

2

, ale jest

z kolei bardzo energoch³onne i wymaga

oko³o 150 W mocy.

Inn¹ rodzinê p³askich przetworników synte-

zy wykorzystuj¹cych elektrony do pobudza-

nia warstw luminescencyjnych stanowi¹ di-

spleje, w których nie wykorzystuje siê ter-

micznej emisji elektronów, ale np. wy³ado-

wania gazowe, katody z efektem polowym

itd. Zimna emisja polowa z konwencjonal-

nych metali lub pó³przewodników wymaga

jednak pól o bardzo du¿ym natê¿eniu i pra-

ce nad modelami kolorowymi zosta³y zanie-

chane.

Wracamy wiêc do starego i dobrego kine-

skopu!

n

Jerzy Orzechowski

P³yta dystansowa

ekranu

P³yta

rozdzielaj¹ca

Punkty

luminescencyjne

P³yta

czo³owa

Œcie¿ki

metalowe

Siatka

steruj¹ca

Drut katody

Kana³y

Rys. 10. Zasada dzia³ania panelu CRT firmy Philips

Parametr

K¹t odchylania

90

o

Przek¹tna

509,7 mm

Ca³kowita d³ugoœæ

431 mm

Wspó³czynnik transmisji

54%

Œrednica szyjki

29,1 mm

Napiêcie ¿arzenia

6,15 V

Pr¹d ¿arzenia

315 mA

Napiêcie anodowe

27,5 kV

Napiêcie ostroœci

nominalnie

31% napiêcia

anodowego

Masa

ok. 15,8 kg

Lampa A51ERF135X70

Czêstotliwoœæ odchylania poziomego

16 kHz

Czêstotliwoœæ odchylania pionowego

50 Hz

IndukcyjnoϾ cewek poziomych

2,1 mH

Rezystancja cewek poziomych

2,4

Ω

IndukcyjnoϾ cewek pionowych

27,0 mH

Rezystancja cewek pionowych

14,0

Ω

T a b l i c a 3. Parametry kineskopu Cybertube

A51ERF135X

Sprostowanie

W numerze 6/2003 na stronie 18 w artykule ”Model

cewki na XXI wiek” zosta³ b³êdnie wydrukowany wzór

na impedancjê. Prawid³owy wzór ma nastêpuj¹c¹

postaæ:

fC

j

R

fL

j

)

f

f

(

R

Z

HF

r

S

π

⋅

+

+

π

⋅

+

⋅

=

η

2

1

1

2

1

1

R

+

2