МИР ПЕРИФЕРИЙНЫХ УСТРОЙСТВ ПК

технический журнал для специалистов сервисных служб

  • Увеличить размер шрифта
  • Размер шрифта по умолчанию
  • Уменьшить размер шрифта

Прибор для измерения сведения лучей в электронно-лучевых трубках

 О том, как регулируется сведение лучей в мониторах с электронно-лучевыми трубками, мы рассказывали в самом первом номере нашего журнала (в №1 за 2004 год).Кроме того, об этом иногда рассказывается в сервисных руководствах на мониторы.


В этих же сервисных руководствах указывается допустимое значение несведения лучей, причем эти значения, как правило, не превышают десятых долей миллиметра. Но каким образом измерить качество сведения лучей, ведь «на глазок» поймать эти доли миллиметра невозможно? Но, оказывается, что проблема оценки качества сведения лучей очень легко решается с помощью специального измерительного инструмента. Сегодня мы знакомим наших читателей с одним из таких приборов.


 

Прежде всего, напомним, что изображение в цветных электронно-лучевых трубках (ЭЛТ) создается тремя электронными лучами, которые, бомбардируя покрытый люминофором экран, вызывают свечение трех цветов: кранного (Red – R), зеленого (Green – G) и синего (Blue – B). Таким образом, любой цветовой оттенок на экране ЭЛТ можно получить сочетанием этих трех цветов, т.е. каждая цветная точка изображения является совокупностью трех, близко расположенных, экранных точек. Качество изображения и точность цветопередачи зависит от того, насколько близко друг к другу расположены эти три основные точки, а также от того, насколько точно электронные лучи попадают на «свои» зерна люминофора. Для характеристики точности позиционирования электронных лучей вводится такой термин, как «сведение лучей» или «конвергенция» (Convergence).

В принципе, существует два типа ЭЛТ:

- с дельтаобразным расположением точек на экране (рис.1-а);

- с планарным расположением точек на экране (рис.1-б).

 

Рис.1

В настоящее время на рынке доминируют электронно-лучевые трубки с планарным расположением зерен люминофора, благодаря своей простоте конструкции, благодаря относительной легкости регулировок и низкой стоимости. В планарных ЭЛТ используются отклоняющие катушки с самосведением, суть которого заключается в следующем. Подбором формы отклоняющих катушек и плотности распределения витков создается неравномерное отклоняющее поле. При этом катушки горизонтального отклонения должны создавать подушкообразное поле, что приводит к совмещению лучей по горизонтали. При отклонении же по вертикали соответствующее поле должно быть бочкообразным. При правильной конфигурации этого поля осуществляется сближение вертикальных линий вплоть до их полного совмещения.

 

Рис.2

Однако в реальности, очень много факторов препятствует полному совмещению лучей – это и неточность изготовления отклоняющей системы, и неточность установки ее на горловине ЭЛТ, и наличие внешних электромагнитных полей, влияющих на траекторию лучей и т.д. Именно поэтому на заводе-изготовителе после сборки монитора в обязательном порядке осуществляется регулировка сведения лучей. Кроме того, несведение лучей может возникнуть и после проведения ремонтных работ, а также может возникнуть и просто из-за наличия сильных магнитных полей в помещении, где установлен монитор. Вот поэтому практически все мониторы, относящиеся к «условно профессиональной» серии, имеют такую пользовательскую регулировку, как сведение лучей. Для ремонтников же, могут существовать сервисные регулировки сведения, а также на горловине кинескопа установлено магнито-статическое устройство – МСУ (рис.2)), состоящее из парных магнитов (2-полюсных, 4-полюсных и 6-полюсных). Сведение лучей осуществляется 4-полюсными и 6-полюсными магнитами по специальному алгоритму, о чем и рассказывалось в нашем журнале в №1'2004. Неправильный порядок регулировки магнитов не позволит обеспечить совмещение лучей. Кроме того, для сведения лучей на краях экрана имеются специальные регулировки, находящиеся на отклоняющих катушках (переменные резисторы и переменные индуктивности). Но...

Но, перед тем как начинать сведение лучей, необходимо определить, насколько их взаимное положение не совпадает и в каких участках экрана наблюдается несведение. От всего этого уже и будет зависеть порядок действий по регулировке сведения.

Для измерения сведения лучей необходимо воспользоваться специальным прибором, способным уловить расхождение лучей в десятые и сотые доли миллиметра. Такой прибор является оптико-механическим прибором, основными элементами которого являются линзы и призмы.

 

Рис.3  Прибор Klein Convergence Gauge

Примером прибора для сведения лучей может являться Klein Convergence Gauge (рис.3), выпускаемый американской компанией Klein Instruments Corporation. Этой компанией выпускается целый ряд приборов для измерения сведения лучей. Эти приборы отличаются областью применения (для мониторов, для телевизоров, для малых, средних и больших экранов) и точностью проводимых измерений. Для работы с мониторами предназначены два прибора: CM7AG и CM7AR. Эти модели имеют самый малый диапазон измерений (±0.7 мм), т.к. к мониторным ЭЛТ предъявляются наиболее жесткие требования, и несведение лучей в них имеет наименьшие значения. Малый диапазон измерений здесь не является недостатком, т.к. он позволяет обеспечить наименьшее значение цены деления измерительной шкалы, т.е. позволяет обеспечить наивысшую точность измерений за счет малого значения погрешности. Для сравнительного анализа измерителей сведения лучей, в табл.1 представлены основные характеристики приборов, производимых фирмой Klein Instruments Corporation.

Таблица 1. Номенклатура приборов для оценки конвергенции фирмы Klein Instruments Corporation

Модель

Диапазон измерений

Цена деления

Центральная призма

Область применения

CM7AG 

± 0.7 мм

0.05 мм 

Зеленая

Мониторы

CM7AR

± 0.7 мм 

0.05 мм 

Красная

CM14AG

± 1.4 мм 

0.1 мм 

Зеленая

TV со средним размером экрана

CM14AR

± 1.4 мм 

0.1 мм 

Красная

CM28AG

± 2.8 мм 

0.2 мм 

Зеленая

TV с большим размером экрана

CM28AR

± 2.8 мм 

0.2 мм 

Красная

 

К особенностям этих приборов можно отнести:

- малые размеры (примерно 40 х 60 мм);

- портативное (карманное исполнение);

- малый вес (примерно 170 г);

- наличие пластинчатых фильтров;

- наличие 4-кратной увеличительной линзы;

- регулируемый фокус.

 

Рис.4 Сведение лучей оценивается на изображении "белая сетка"

Измерение несведения лучей с помощью прибора CM7Ax, в общих чертах, выглядит следующим образом.

1) Как это всегда делается для контроля и регулировки сведения лучей, на экране необходимо сформировать шаблонное изображение в виде горизонтальных и вертикальных белых пересекающихся полос, так называемая белая сетка (рис.4).

2) Поместить прибор на поверхность экрана в том месте, где требуется измерить несведение.

3) Если на экране присутствует несведение лучей, то вместо белой линии будут видны три отдельных линии: красного, синего и зеленого цветов. Эти отдельные линии будут видны со значительным увеличением в окуляр прибора.

4) Глядя в окуляр, вращением боковых рукояток добиться того, чтобы центры линий совместились. При этом, центром линии необходимо считать ту часть линии, которая имеет наибольшую яркость.

5) На шкале боковых вращающихся рукояток будет указана величина несведения лучей в миллиметрах. С помощью прибора можно напрямую измерить несведение красного/зеленого и зеленого/синего цветов. А вот несведение красного/синего цветов определяют путем вычисления.

6) Прибор позволяет проводить измерение сведения лучей как в направлении X, так и в направлении Y. Для этого достаточно просто повернуть прибор и расположить в соответствующей ориентации.

 

Примеры измерения

В примерах мы рассмотрим, как измерить несведение лучей в вертикальном направлении (по оси Y). На вращающихся боковых рукоятках имеются маркеры-указатели, а на корпусе прибора нанесена измерительная шкала. Когда линии, видимые в окуляре, совмещаются вращением боковых рукояток, маркер-указатель занимает какое-то положение относительно шкалы. И именно это значение, отмеченное маркером на шкале, и является величиной несведения лучей.

Как правило, перед проведением процедуры измерения, маркеры-указатели устанавливаются в нулевое положение. При этом, в окуляре, чаще всего, наблюдается несведение лучей, например такое, как это показано на рис.5, т.е. в центре окуляра нет сплошной линии, а видна «ступенька». В центре находится линия зеленого цвета, а по бокам от нее – линии красного и синего. Для совмещения линий необходимо покрутить боковые рукоятки. Левая рукоятка позволяет совместить линии синего и зеленого цвета, а правая рукоятка обеспечивает совмещение зеленой и красной линии.

Рис.5  В окуляре наблюдаются три полоски разных цветов по которым и можно оценит сведение лучей

 

Пример 1

В первом примере предполагается, что при совмещении трех цветных полосок в окуляре прибора, оба маркера (левый и правый) оказываются сдвинутыми в одну сторону (рис.6). Результатом этого измерения являются следующие выводы:

- несведение зеленого и синего составляет 0.2 мм;

- несведение зеленого и красного составляет 0.3 мм;

- несведение красного и синего составляет 0.1 мм.

Несведение красного и синего было получено в результате вычисления, что поясняется на рис. 7.

 

Рис.6

 

Рис.7

Пример 2

Во втором примере предполагается, что при совмещении трех цветных полосок в окуляре приборе, маркеры-указатели сдвигаются в разные стороны шкалы (рис.8). В результате этого измерения можно сделать следующие выводы:

- несведение зеленого и синего составляет 0.4 мм;

- несведение зеленого и красного составляет 0.2 мм;

- несведение красного и синего составляет 0.6 мм (см. рис.9).

 

Рис.8

Рис.9

 

Принцип функционирования

Работа прибора Klein Convergence Gauge основана на принципе рефракции (преломления лучей) параллельной призмой. Если параллельную призму поворачивать на угол Θ от ее нормального положения (под нормальным положением здесь необходимо считать положение, параллельное изображению), то изображение начинает смещаться на расстояние d (см. рис.10). При этом расстояние d, на которое смещается изображение, зависит от следующих факторов:

- от величины угла поворота призмы (Θ);

- от толщины призмы (t);

- коэффициента рефракции призмы (n).

 

Рис.10 В основу функционирования прибора положен принцип рефракции

Эта зависимость описывается законом и формулой Снеллиуса:

d = txcosΘ(tanΘ – tan(asin((sinΘ)/n))

 

Рис.11 Klein Convergence Gauge состоит из трех цветных призм

В приборе Klein Convergence Gauge имеется три таких призмы, каждая из которых пропускает только один цвет из основных цветов ЭЛТ. Цветовая избирательность призм обеспечивается светофильтрами. Центральная призма является стационарной – она неподвижна, а две крайних призмы могут поворачиваться (общий принцип на рис.11). Фирмой Klein выпускается два типа приборов:

- с центральной неподвижной призмой зеленого цвета (CMxxAG);

- с центральной неподвижной призмой красного цвета (CMxxAR).

Поворотом крайних призм добиваются совмещения лучей, при этом угол поворота Θ преобразуется с помощью механического привода в линейное перемещение, отградуированное по шкале. Особенностью приборов Klein является то, что смещение d не зависит от расстояния между призмой и изображением (параметр D), что позволяет этим приборам избавиться от ошибок параллакса.

Несведение — одна из главных проблем ЭЛТ-мониторов, бороться с которой очень тяжело, т.к. для этого необходимо обладать соответствующим знаниями и опытом. А, кроме того, как мы теперь поняли, необходимо иметь еще и специальное оборудование. Стоит отметить, что допуски на несведение лучей у большинства производителей всегда были большими: обычно 0.3 мм в центральной части изображения и 0.4-0.5 мм — в углах. Именно поэтому изображение очень многих мониторов весьма посредственное, хотя формально все его параметры находятся в допустимом диапазоне значений, а значит выдвигать претензии производителю и его сервисным центрам практически бесполезно.

 

Профессиональная инфракрасная паяльная станция


Яндекс.Метрика
Рейтинг@Mail.ru Яндекс цитирования