オシロスコープ用 120ｍｍ ブラウン管 を使った 真空管式モノクロテレビジョン の製作
Homemade vacuum tube television with 120mm(5inchs 5UP1) CRT


＜はじめに＞

　日本では、戦後少しの間だが、オシロスコープ用のブラウン管を使って、テレビジョンを自作していた人たちがいたらしい。当時のラジオ関連雑誌をみてみると、まだテレビ放送が始まっていない時期にも、テレビの作成記事が掲載されている。ＮＨＫがテスト放送を行っていた時期もあるようで、この試験電波を受信しながら自作を進めていたようだ。当時のNHKが設計したTVK-II型という７インチのブラウン管を使用した入門セットがあったらしく、これを再現してやるっ・・・なんてのもよい目標になるかとも思ったが、７インチのブラウン管は入手できそうもなかったので、オリジナルで作成することとした。

シャーシ全体。それっぽいです〜。 ストーリオに木材加工を発注してみた。
塗装はやり直したいが、様子見で仮組してみた。


＜パーツの入手と設計の考え方＞

　これまでの３インチのオシロスコープ用ブラウン管を使ったテレビジョン試作機は、無事に画像を映し出すことに成功した。ここでは、ひとまわり大きな5インチのブラウン管を使うこととする。５インチのブラウン管は実はまだ結構簡単に入手できる。オークションで中古なりジャンクの古いオシロスコープを１０００円程度で落札すればよい。もちろん、どんなオシロでもよいわけではなく、型番からどのようなブラウン管が使われているか調査は必要だ。ここでターゲットにしたのは、５ＵＰ１という丸い形の静電偏向型だ。オシロに使われているものは、大抵静電偏向型であるとは思うが、近年の角型ブラウン管は細かな仕様がなかなかわからない。一方、古い丸型のブラウン管はネットで検索すると仕様書がみつかる場合が多い。現在のところ、５ＡＢＰ７というものと、５ＵＰ１の２つを持っているのだが、前者は長残光型といって、おそらくレーダーのような装置向けだと思われる。末尾のＰ７が長残光型であることを示している。一方、後者はオシロ用で中残光らしい。どちらも色は緑だ。本来なら白黒画像にしたいので、末尾がＰ４で終わっているものが欲しいのだが、残念ながらオークションでも、そうそうお目にかかることはない。海外から個人輸入する元気があれば、入手できそうではある。ま、何れね。

　前回はブラウン管用の高電圧は、ちょっと妥協してコッククロフトウオルトン回路で発生させた。これはこれで手軽なのだが、整流素子が複数必要になるので真空管だけで組むのはあまり現実的ではない。そこで、今回はオーソドックスにトランスで商用電源から昇圧させる。もちろん、この用途にあうトランスは秋葉原でも売っていないので、西崎電機さんで特別に巻いてもらうこととした。重くなるが高圧用整流管は１本ですむ。整流管は秋葉原で「猫またぎ」と呼ばれている１Ｘ２Ｂが使える。新品でも２００円くらいで手に入る場合がある。まだ、滞留在庫があるようなので、是非活用してあげたい。実は高圧発生のために、白黒テレビ用のフライバックトランスもオークションで入手した。金５００円なり。これで高圧を発生する手もあるが、今回は種々の理由により見送ることとする。現在入手可能な材料を使えば、数ｋVへ昇圧させるトランスを自作することは、さほど難しくなさそうである。

　ＲＦチューナー部も真空管テレビ用のものを落札済みである。１２チャンネルのガチャガチャとチャンネルを回してチューニングするタイプである。しかし、チューナー回路もシャーシ上に前作同様自分で組むこととした。アナログ放送ももうじき終了し、１２チャンネル受信できる意味がなくなるからである。１チャンネル受信できれば十分である。もう一つ既製品を使わない理由は、映像中間周波数を２０メガヘルツ台から少し低くしたいためである。どうせ、頻繁に使うことはないテレビだが、なんとなく「使うこと」を前提で書いている自分が少しおかしい。

　あと、入手が困難な部品はＩＦＴである。前作では自作したのだが、今回も自作しかない。オークションでもめったにお目にかからない。手としては、ジャンクの白黒テレビを買って、分解するのもよいかもしれないが、最近、真空管式のテレビが結構なお値段で取引されている。レストアを楽しむ方々が増えているのだと思う。近年のＩＣやＬＳＩ式と違って、回路が追えるので運がよければよみがえらせることが可能だ。不幸中の幸いとでも言おうか、テレビの映像用のＩＦＴはＱが低くてよい。というか、むしろＱが低くないと駄目なのだ。これは、広い帯域を確保するためである。ボビンの材質やリッツ線を使ったりといった工夫は必要ない。前回同様自作する。音声のＩＦＴはＱは高いものが必要となる。特に検波に使うコイルのＱは高いものが必要らしい。しかし、前作ではココも適当に作ったコイルでＯＫだった。自作しましょう。

　回路全体の構成は、前作とほぼ同じにする。高周波増幅は１段で、ここは６ＡＫ５でいく。周波数変換は安定した動作が期待できる６Ｊ６である。どちらの球もお値段は安い。映像の中間周波数増幅は２段とする。多くのテレビは３段だったようであるが、調整が大変になるので２段でいく。ただし、増幅率が不足することを補うためｇｍが高い球を使うこととした。前作では６ＢＸ６を使用したが、今回はさらにｇｍが高い６ＥＪ７を起用してみる。どちらの球も１０００円以下で買える。映像検波は６ＡＬ５、映像増幅はｇｍが高い１２ＢＹ７というラインナップとする。

　音声は検波に６ＤＴ６を使う。ところが、いろいろ情報をあたっていくうちに分かったのだが、昭和２０年代のテレビの自作記事には６ＤＴ６を使ったものが見当たらない。レシオ検波かフォスターシーレー検波が使われているようだ。６ＤＴ６を起用した方が球数を減らせるのだが、何故だかは後日調べてみよう。６DT６が開発されたのは、だいぶ後になってきてかららしく、静電偏向型のブラウン管でテレビを自作していた時代には、まだなかったようだ。

　偏向回路は前作と同じものとし、少しだけ回路定数を見直しておく。ここは１２ＡＸ７と１２ＡＵ７を使っており、ちょっと球代がかさむところである。両方ともオーディオ用に使われており、球が結構高価だ。ただ、メーカーなどにこだわる必要はないと思うので、１２ＡＵ７は新品でも１０００円以下で購入できる場合がある。これを狙おう。中国製などの安価なものの代替も視野に入れておく。

　意外と手に入りにくいのが高抵抗のボリュームである。トランジスター＆IC時代のボリュームは、数１０Kオーム台が多様されている。真空管時代は１００K以上が多い。１Mまでなら秋葉でお店をまわっていれば見つかる。しかし、２M品は探すのにちょっと苦労した。見つからなければ、回路定数を変更するなりして、１M以下で済むようにしなければならない。


＜回路＞

　試作機とほぼ同じ構成。大きく回路を変えてしまったら、前回の作品が試作の意味がなくなってしまう。前回の回路を基本に微調整の範囲で作っていく。




＜作成過程＞

　パーツが入手できることを確認してから、作成にかかった。シャーシはこれまでに使用したものの中では、最大である。穴あけが厳しい。真空管アンプの作成は何度も行ってきたが、穴の数が全然違う。穴あけ作業だけでも、ほぼ１日作業となった。

大きなパーツを並べてみた
ＣＲＴはオークションで１０００円で購入		 これだけでもおそらく４〜５万円くらいかかっている
トランスは西崎さんで特別に巻いてもらったものだ		 穴を開ける位置を紙で貼り付ける
シャーシはＡ−３２で４００×３５０×６５ｍｍ
さすがに穴の数が尋常ではない
真空管アンプの比ではなかった・・・・・		 大きな穴はコレであける
手に豆ができてしまう		まるまる一日かかった穴あけ
真空管ソケットをネジで取り付けていくバリコンはラジオ少年で購入したＬ型金具で取り付けたブッシュもつけていく
高圧がかかるボリューム取り付けはベーク板を使うベーク板にボリュームを取り付けてから・・・・ それをシャーシに取り付ける
絶縁を確保するためである
ＩＦＴは国際ラジオで買ったＩＦＴを巻きなおししたサンハヤトの高周波ニスを塗ってコイルを固定 ＩＦＴのボビンをシャーシへ取り付けるスペーサ
サンハヤトの感光基板で作成した
６ＡＫ５の周りがちょっと狭いのが心配ラグ版とチョークコイルも取り付けた上から見るとこんな感じ


＜ケースの製作＞

　今回の作品はちゃんと箱まで作ってみた。木材加工はプロにお願いしてみた。ネットで検索してみると、新潟のストーリオさんがよさそうなので、今回はココに決めた。FAXで適当に書いた図面を送ったら、迅速に且つ丁寧な対応をしていただけた。

発注から３週間で届きましたよ、ブツが。空けてみました。 フロントパネルです。
さすがにキレイに加工されてます。
直角を出しながら木工用ボンドで貼り付け。塗装してから、仮にシャーシを入れてみた。やや斜めからみてみましょう。
後ろから。映像はあまり明るくないので、部屋を暗くして写真撮影。ブラウン管に近づいてみると、こんな感じ。
部屋を暗くして上から撮影。斜め上から。左方の明るい球は整流管。シャーシの裏も覗いてみましょう。



＜調整＞

・映像回路

　映像IFTの調整は結構難しい。ラジオのIFTなら放送を聴きながら実用的な範囲で調整できる。しかし、映像IFTはなかなかそうはいかない。今回は、ビデオのＩＦＴを調整するために、簡単なスイープジェネレーターを作った。スイープするためのノコギリ波はタイマーＩＣの５５５で発生させて、２ＳＣ１９０６を一石使った発振回路の周波数をふっている。かなり簡単な回路である上に周波数によって信号のレベルが変わってしまうのだが、ないよりはるかにマシで調整はだいぶ楽になる。

・音声回路

　音声回路は前回と同じ６ＤＴ６を使った回路だし、回路の定数もほとんど同じであるが、やはり調整に苦労した。コツは６ＤＴ６のＧ３に接続しているクォッドレチュアコイルと、Ｇ１に接続されているＩＦＴが、それぞれちゃんと４．５ＭＨｚに同調していないといけないらしい。はじめはクォッドレチュアコイルの方の共振周波数ばかり合わせることをしていたのだが、どうもうまくいかない。ここでもスイープジェネレーターが威力を発揮した。なんと、５．１ＭＨｚに同調していたらしく、コイルのコアを入れていって４．７ＭＨｚくらいまで共振周波数を落とすと、Ｇ３の方での発振がとまってしまうのだ。

・電源周り

　新品のハズの定電圧放電管が放電していないことに気がついた。アノード側の電圧を測ってみると１７０Ｖある。役にたってないのだ。ただし１７０Ｖというのは微妙な電圧で放電開始電圧１６５Ｖのちょっと上、うーん、球自体の不良かバラつきか、あるいはすでに逝ってしまっている球なのか・・・判断するのは後回しで、とりあえず交換してみたらちゃんと放電した。アノード電圧は１５５Ｖ。

＜ほぼ完成＞

　ケースも作ってさまざまな調整を済ませ、大晦日の紅白に備えたのだ。

ブラウン管に枠をつけてみた5UP1というブラウン管だと緑ですな5UP11というブラウン管だと青になる
ケースの内側は黒に塗った同期信号微調整用ツマミは裏側 この電源トランスが重い！
スピーカーはこだわってアルニコ楕円です


紅白の視聴結果はコチラ

＜感想＞

　今回、テレビを自作してみて驚いたことは、電波で送られてくるテレビ信号の巧妙さだった。白黒では１９４０年代から使われている信号形式で、画像、２つの同期信号、音声をごっそり送ってくるのだ。途中からカラー化されたにも関わらず、白黒テレビでも受信できるように考えられているし、そもそもこんなに長い間使われる規格を作れたことがすごいと思う。今でこそ、アナログは時代遅れとなりデジタルに置き換わろうとしているが、１９４０年代（実験的には１９３０年代）の時点で使える部品を考えると、かなりストレッチした規格だったのではないかと思う。だからこそ、６０年も使い続けられたのかもしれない。
　次は、カラーテレビの自作？？と思われるかもしれないが、それはしない予定である。おそらく、アナログ放送終了までには間に合わないから。

＜参考資料＞

１．復刻版実用真空管ハンドブック
２．EF80規格、「無線と実験」４月号、1955年
３．ベルモントTV受像機の回路図、テレビジョンの作り方No.1
４．丹波保次郎監修、アマチュアテレビジョンハンドブック

＜更新履歴＞
2010.08.22　仮組で映像が映る。しかし、音声は出ず。ＩＦＴを感覚だけで調整することの限界を感じる。
2010.09.04　なんとか音声が出た。ＩＦＴとクォッドレチュアコイルの共振周波数がずれていたようだ。
2010.09.26　部品定数見直し数点
2010.11.06　ストーリオさんからケースの材料が届いたので、仮組みしてみた
2010.12.31　アナログ放送最後のＮＨＫ紅白を観る


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