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MODERNOSCINESCOPIOS QUE

NO REQUIERENANILLOS DE

CONVERGENCIA

MODERNOSCINESCOPIOS QUE

NO REQUIERENANILLOS DE

CONVERGENCIA

J. Luis Orozco C. y Leopoldo Parra R.

La eliminacin de los anillos deconvergencia en los televisores

modernos, parece ser una tendenciaque pronto ha de generalizarse. En

principio, esto resulta desconcertantepor el hecho de que tales elementos

son necesarios para conseguir lanitidez de la imagen cromtica

desplegada en la pantalla,garantizando la sincronizacin de los

tres haces electrnicos en latrayectoria que recorren desde los

ctodos hasta el fsforo delcinescopio. En este artculo

explicaremos la razn por la que sehan eliminado tales anillos, y qu

hacer para llevar a cabo el ajuste deconvergencia en televisores General

Electric y RCA.

Generalidades

En el tubo de imagen o cinescopio, las sealeselctricas que se han manejado desde la recep-cin por la antena hasta su placa base, se convier-ten en informacin luminosa, reconstruyendo asla imagen enviada desde la estacin emisora.

Como seguramente es de su conocimiento,en el cinescopio se aplica el principio de los tubosal vaco y la transmisin de electrones desde unctodo caliente hasta un nodo alimentado porun alto voltaje. Esto produce una emisin elec-trnica que, al chocar con el fsforo que recubrepor dentro la pantalla, se traduce en puntos deluz, los cuales al ser observados a cierta distanciano se perciben de manera individual, sino comouna imagen homognea (figura 1).

As, el cinescopio cumple la funcin contrariaa la cmara de televisin, donde la imagen se

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descompone en una seal elctrica que poste-riormente es modulada y radiada al espacio cir-cundante, una vez que se le ha agregado el audioy otros componentes de informacin.

De hecho, en el desarrollo de la televisin fue-ron determinantes los avances conseguidos enla exploracin de imgenes mediante un tubode rayos catdicos, pues sent las bases para eldiseo de un dispositivo encargado de la tareacontraria: explorar la pantalla del receptor de TVconforme una seal elctrica, para reconstruirla imagen original.

Estructura y operacin del cinescopioen color

El principio terico en el que se apoyaron lospioneros de la televisin en color fue el de lamezcla aditiva de los colores, segn el cualprcticamente todos los colores pueden ser pro-ducidos mediante una combinacin precisa delos tres bsicos: rojo, verde y azul. Esto llev alos investigadores a incluir en un mismo cines-copio tres caones electrnicos y tres tipos dis-tintos de fsforo, uno para producir luz roja, otro

verde y el ltimo azul, desplegando de esta ma-nera imgenes cromticas.

En efecto, dicho sistema requiere para el des-pliegue de imgenes en color, que se inyecte alcan no slo una seal, como es el caso de lostubos de imagen en blanco y negro, sino de tresflujos de informacin elctrica independientes,para excitar sendos ctodos en una intensidadque resulta en cada momento de la combinacinde colores desplegados en pantalla.

De hecho, es en los ctodos del cinescopiodonde finalmente llegan las seales RGB obte-nidas de la jungla Y/C, para modular los haceselectrnicos producidos, permitiendo as la ex-ploracin o barrido de la pantalla para recons-truir la imagen cromtica.

Adicionalmente, en la figura 2 se puede apre-ciar que en el interior de la pantalla del cinesco-pio se incluye un revestimiento de fsforo, for-mando miles de diminutas tradas RGB (red-green-blue), distribuidas en toda la superficie.Gracias a este recurso, el ojo humano no alcanzaa percibir los puntos individuales de color, sinoque stos se funden conformando un campouniforme.

Para lograr que el haz de cada can excitenica y exclusivamente a los puntos de color quele corresponden, justo antes de la pantalla se co-loca un elemento llamado mscara de som-bras, el cual no es otra cosa que una delgadalmina de acero con infinidad de minsculas per-foraciones.

En la figura 3 puede notar que se han hechocoincidir las perforaciones con las tradas de pun-tos de fsforo en la pantalla, de tal forma queslo deja pasar los haces electrnicos en el mo-mento en que sus ngulos les permiten excitar asu tipo de fsforo en particular, bloquendoloen los dems puntos de la exploracin.

Hay otros elementos necesarios en la ope-racin de un cinescopio, por ejemplo, enseguidade los ctodos se incluyen algunos cilindrosmetlicos huecos, cuya funcin no resulta tanevidente, pero de capital importancia en la opera-cin del dispositivo. Estos pequeos tubos sonen realidad las rejillas de aceleracin y enfoque,encargadas de dar a los electrones la velocidadnecesaria para golpear con fuerza al fsforo (pro-

Figura 1

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duciendo un punto brillante) y afilar el haz elec-trnico para que no tome una trayectoria diver-gente (lo normal en una emisin electrnica),permitiendo que produzca un punto definido alllegar perfectamente concentrado a la pantalla(figura 4).

Tambin, en la parte externa aparecen algu-nos elementos auxiliares, como los yugos de de-flexin (que son los encargados del desplaza-

miento lateral y vertical de los haces electrni-cos) y los imanes de pureza y convergencia (quegarantizan la adecuada superposicin de lasimgenes obtenidas con cada can electrni-co). Adems, tambin podemos localizar labobina demagnetizadora, la que evita que loscampos magnticos adyacentes se concentrenen la mscara de sombras, produciendo aberra-ciones cromticas (figura 5).

Figura 2Ampolla al vaco

Haz azulHaz verde

Haz rojoBase

Caones electrnicos

Aquadag

Sellado

Banda de proteccin

Banda de tensin

Puntos de fsforo de colores (en la superficie interna de la pantalla)

Mscara de sombras

Pantalla

En esta imagen se muestra la convergenciade los tres haces en cada punto de la tradaRGB, pasando por el orificio de la mscarade sombras.

Haceselectrnicos

Puntos de fsforo

Orificio de la mscarade sombras

Mscara desombras

Fotografa ampliada de ungrupo de tradas o deltas defsforo de un cinescopio RCAconvencional.

Verde Rojo

Azul

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Finalmente, el tubo est cubierto en la parteexterna por una sustancia conocida como aqua-dag, (figura 2) que consiste en una delgada capade pintura con base en ferrita con propiedadesconductoras. El interior de la campana tambinest recubierto con una capa similar, y el objetivode esto es formar una capacitancia con un voltajede ruptura muy alto entre ambas capas, aprove-chando el vidrio intermedio como aislante. Asse evit la necesidad de incluir un condensador

de muy alto voltaje, aprovechando el mismo ci-nescopio para dicha funcin.

Recuerde que para que un tubo de rayos cat-dicos funcione adecuadamente, es necesarioaplicar al nodo un voltaje que fcilmente excedede 20,000 voltios, y esta tensin se genera pormedio de un conmutador de alta frecuencia (lasalida horizontal) y un transformador especial(el fly-back); pero aunque el voltaje ya sale recti-ficado de este ltimo elemento, an es necesariofiltrarlo, y para ello se aprovecha la capacitanciadel cinescopio.

Los ajustes de pureza y convergencia

Los ajustes de pureza y convergencia son un pro-cedimiento de servicio cuyo objetivo es aumentar

La forma del orificio en las mscaras desombras afecta la calidad de imagen.

En (A) los electrones se reflejan en losbordes de orificio en la mscara de sombras.

En (B) cambia la forma del orificio en lamscara de sombras (como se muestra)

y se eliminan los reflejos indeseables.

Pantalla Electronesreflejados

Haz de electrones

Mscara de sombras

Haz de electrones

Mscara de sombras

(A)

(B)

Fotografa con microscopiode los orificios cnicos en lamscara de sombras, desdela cara de la placa frontal.

Figura 3

Figura 4 Figura 5

Trayectoria del haz sin rejillas de aceleraciny enfoque (muy exagerado)

Rejillas

Trayectoria del haz conrejillas de aceleracin y enfoque

Haz azul

Haz verdeHaz rojo

Rojo Ve

rde Azul

Trayecto de los haces electrnicos.

Yugo

Imanes

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la nitidez de la imagen cromtica desplegada enla pantalla, garantizando la sincronizacin de lostres haces electrnicos en la trayectoria que reco-rren desde los ctodos hasta el fsforo del cines-copio.

Aunque algunos de los movimientos para con-cretar la correccin se realizan en la placa basedel cinescopio, la mayor parte de la rectificacinse hace en ciertos elementos externos a ste, co-mo el yugo de deflexin, los imanes de pureza yconvergencia, etc. Por esto, podemos decir quedichos ajustes se realizan en el tubo de imagen.

Explicamos ya que gracias a la mscara desombras (rejilla de apertura en el caso del Trini-tron de Sony), los haces electrnicos caen sobresu fsforo respectivo, lo que tericamente garan-tizara una imagen correcta; pero cmo ase-gurarse que los haces electrnicos efectivamenteviajen en sus trayectorias correctas dentro delcinescopio, para que la condicin anterior secumpla? Este es, precisamente, el objetivo de losajustes de pureza y convergencia.

Para entender mejor lo anterior, hagamos unexperimento. Consiga una lmpara de mano (depreferencia de las que pueden enfocar un hazdelgado); colquese en una habitacin oscurafrente a una pared -a una distancia aproximadade un metro-; encienda entonces la linterna yobserve la huella que deja el rayo luminoso enlos distintos puntos del muro (figura 6A). Ahora,imagine que la pared es una pantalla y mueva lalmpara simulando la exploracin del haz elec-trnico dentro de un cinescopio; esto es, de iz-quierda a derecha y de arriba hacia abajo, comoen zigzag.

Notar que cuando la luz llega de manera per-pendicular a la pared, la huella que forma es casicircular; mientras que cuando el haz llega a lasesquinas se deforma hasta ser una elipse alar-gada (figura 6B).

Pues bien, como se examina a continuacin,este mismo efecto se produce en el tubo de ima-gen de un televisor.

Los ctodos del cinescopio generan tres hacesde electrones que se aceleran, enfocan e incidenen la pantalla recubierta de fsforo para producirimgenes en color. A su vez, el nivel de excita-cin de los ctodos no es constante en el tiempo,

sino variable, dependiendo, en cada momento,de la combinacin necesaria de los tres coloresprimarios (rojo, verde y azul) para desplegar lagama cromtica correspondiente a los distintospuntos de la imagen exhibida.

Por ejemplo, en aquellas zonas de la pantalladonde predominen los tonos azules habr unmayor porcentaje de emisin del ctodo azul,reducindose la del rojo y verde; o bien, en lasreas de color amarillo, los haces que trabajanson el verde y el rojo, atenundose el azul. Re-cuerde que este es el principio de la mezcla adi-tiva de los colores.

Sin embargo, para conseguir imgenes ntidasy con la gama cromtica apropiada, al disearel tubo de imagen es necesario considerar variosaspectos. Por ejemplo, en un cinescopio del tipoRCA convencional (caones en delta), la mscarade sombras se coloca de tal forma que, vista defrente, coincide con el centro geomtrico de latrada (figura 7). Esto garantiza que, al llegar deforma simultnea los tres haces electrnicos, ca-da uno excite nica y exclusivamente el fsforo

Aprox. 1m Pantallaimaginaria

Aspecto del haz de luzdependiendodel punto de incidencia.

Pare

d

Figura 6A

Figura 6B

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que le corresponde, lo cual se debe al pequeongulo que presentan entre s y que los haceconverger de manera exacta al atravesar el orifi-cio en la mscara, para separarse a continuacin;as, la informacin de color rojo slo alcanza alos puntos de fsforo que emite dicho color, eigualmente sucede con el verde y el azul.

Al procedimiento que garantiza que cada hazelectrnico caiga exclusivamente sobre los pun-tos o lneas de fsforo que le corresponden sininterferir a los adyacentes, se le denomina ajustede pureza (figura 8).

Pero adems, es muy importante conseguirla perfecta superposicin de las imgenes produ-cidas por cada uno de los rayos electrnicos.Durante el trayecto entre los caones y la panta-lla, los haces siempre varan su ngulo de excita-cin con respecto a la mscara de sombras; as,mientras que en los puntos centrales de la pan-talla los haces llegan casi en forma perpendicular(figura 9A), cuando alcanzan los bordes del ci-nescopio tienen un ngulo muy pronunciado, taly como sucedi en el experimento que realiza-mos antes (figura 9B).

Es decir, conforme ms lejano estn los hacesdel centro de la pantalla es posible que se pre-senten algunas deformaciones en los bordes dela imagen. Esto es ms notorio en imgenes en

las que aparece una zona blanca sobre un fondonegro; si el televisor no est convenientementeajustado, se alcanzar a notar un borde de color(puede ser rojo, verde o azul, indistintamente) alo largo de la transicin entre blanco y negro.

Haces electrnicos

Orificio de la mscarade sombras

Puntos de fsforoVista de frente

Orificio de lamscara de

sombra

En esta imgen se muestra la convergencia de los tres haces en cada punto de la trada RGB,pasando por el orificio de la mscara de sombras.

Figura 7

Figura 8

Pureza OK

Purezadefectuosa(imagensimulada)

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Por todo lo anterior, al procedimiento que per-mite garantizar la correcta superposicin de lasinformaciones del rojo, verde y azul, y que porlo tanto impide la aparicin de esos bordes enlos puntos de transicin de claro a oscuro, se lellama ajuste de convergencia (figura 10).

Eliminacin de los anillos de convergencia

Aunque no explicaremos en este artculo cmorealizar los ajustes de pureza y convergencia,conviene mencionar que llevarlos a cabo no estan fcil como slo mover un potencimetro oacceder a un men en la pantalla del televisorpor medio del control remoto. Dichas calibracio-nes son hasta cierto punto complejas, pues re-quieren de la intervencin directa del tcnico so-bre los yugos de deflexin vertical y horizontal,as como la manipulacin de una serie de ele-mentos que tambin se han montado en el cuellodel cinescopio con ese propsito, entre ellos losanillos de convergencia.

No obstante, desde hace algunos aos, enalgunas marcas de televisores en color se ha su-primido el uso de anillos de convergencia en elcinescopio, lo cual en principio resulta descon-certante, pues es sabido que estos elementos seutilizan para permitir un perfecto ajuste en laconvergencia de los haces en la pantalla de ci-nescopio. Que ha sucedido? Simplemente quese ha perfeccionado el montaje del yugo en elcuello del cinescopio, de tal manera que en algu-nos equipos se ha optado por eliminar este tipode anillos; y adems, se incluye un cinturn dematerial magntico que sirve para el ajuste deconvergencia.

En la figura 11A se muestra el cinescopio deun televisor General Electric o RCA, chasis CTC-185A, en el que se puede apreciar la carencia dedichos anillos, y en la figura 11B presentamos alcinescopio convencional.

Una caracterstica importante en este tipo deyugos de deflexin, es que vienen pegados alcuello del cinescopio, por lo que el fabricante delos equipos recomienda que cuando se dae di-cho elemento (el yugo) debe sustituirse todo elcinescopio, pues slo as se garantiza el ajusteadecuado. Y aunque esto es lo ideal, la repa-racin resulta incosteable.

En la prctica, hemos observado un mtodoque permite retirar el yugo para sustituirlo sintener que cambiar todo el tubo de imagen. Dichoprocedimiento consiste en calentar al yugo conun par de pistolas de aire caliente (secadoras depelo) de tal forma que cuando exista la suficiente

Figura 9A

Figura 9B

Figura 10

Cuando en el patrn de crosshatch se note un efecto como elque se muestra en esta figura, es que el televisor necesita ajustede convergencia

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temperatura en el yugo, ste se va a despegardel cinescopio. Sin embargo, si usted va a efec-tuar este proceso le recomendamos calentar bienla zona, pues de otra manera se puede llegar aromper el cuello del cinescopio.

Cmo ajustar la convergencia cuandono hay anillos?

Expliquemos, por ltimo, qu pasos seguir cuan-do tenga problemas de convergencia en algntelevisor de este tipo:1) En el caso especfico de los televisores RCA o

General Electric del chasis indicado, entre en

Figura 11A Figura 11B

Figura 12 Figura 13

Los tres hacescuando noconvergen

Los tres hacescuando convergen

Cinturn magntico que hay que moverpara ajustar la convergencia

Anillos

el modo de servicio presionando MENU, PO-WER y VOLUMEN +, e inmediatamente indiquela clave ACCESO 76. Luego presione CANAL +y MENU, con lo que debe aparecer en pantallauna lnea horizontal.

2) Retire con cuidado el cinturn magntico (figu-ra 12) y muvalo para ajustar la convergencia.

3) Observe la lnea horizontal hasta que se juntenlos haces (figura 13).

4) Fije con cinta adhesiva el cinturn magntico,una vez que haya concluido el ajuste.