彩色电视机所显示的彩色图象,是由彩色显像管中的三个电子束,扫描荧光屏上的红、绿、蓝三基色荧光点或荧光条形成的。当我们用彩色电视机收看彩色电视广播节目时,都希望得到颜色鲜艳、清晰逼真的图像;当用彩色电视机收看黑白电视广播节目时,应得到与用黑白电视机相同的效果,没有彩色镶边现象。这样,就要求彩色显像管红、绿、蓝三个电子束所形成的扫描线,在显像管荧光屏上应完全重合在一起。我们称这种情况为“会聚”。会聚又有静会聚和动会聚之分。通常,我们把三电子束未经偏转时,在屏幕中心区域的会聚叫静会聚,把经过偏转之后三个电子束在屏幕边缘部分的会聚叫动会聚,把实现会聚的电路和部件统称之为“全聚系统”。
随着电视技术的发展,目前生产的彩色电视机已广泛地采用了既节省元器件,又减化了调试工艺的新型自会聚彩色显像管。但是,考虑到早期采用三枪三束荫罩式彩色管的电视机,在社会上还占有相当多的数量,维修人员和业余爱好者经常碰到这种电视机,因此这里对它的会聚原理作一些介绍。
静会聚
由于在彩色显像管的制造过程中,出现的结构上的误差,使得三枪三束彩色显象管的三个电子枪对其轴线的倾斜角度和距离不一致。在未加偏转磁场的情况下,三个电子枪射出的三个电子束,就不能会聚在与屏幕中心部分相对应的荫罩板小孔中,产生静会聚误差。为了消除这种失聚现象,在显象管偏转线圈的后面,加装有静会聚校正部件。改变这个部件所产生的磁场方向,不仅使三个电子束能沿显像管轴线做径向移动,而且可以使某一个电子束(如蓝束)除了做径向移动之外,还能做横向位移(也有的叫侧位移动)。这样,就可以实现三个电子束的静会聚。因此,三枪三束彩色显象管的静会聚部件,包括径向和横向会聚两部分,它们都是由永久磁铁制作的。
三枪三束彩色显像管会聚系统的结构如图1所示。由图可知,红、绿、蓝三个圆柱形的静会聚磁心,安放在由两个L型磁心组成的U形磁心中间。它是由铁氧体充磁而成的,一半为N极,另一半为S极,如图2,上端套有塑料帽作为调节用的旋动手柄。三组U形磁心对准着显像管内的三对会聚极片,静会聚磁心的磁力线通过U形磁心的两个极靴,穿过管颈玻璃使管内会聚极片之间感应形成磁场。这个磁场,可使在极片之间通过的电子束,产生径向位移,移动的方向,由会聚磁心NS极的位置决定。图3示出了静会聚磁心NS极处于不同位置时,电子束径向移动的方向。当磁心NS极处在图3(a)位置时,因为磁心的磁力线自成回路,管内会聚极片间无磁场存在,电子束不受力,所以不产生位移。当磁心NS极处于图3(b)、(c)情况时,磁心产生的磁力线,通过U形磁心两极感应给管内的两会聚极片,使其之间形成磁场。由纸面垂直向外飞出的电子束,通过该磁场时,因受磁场力的作用,产生向上或向下的径向位移。除了图3所示的三种情况外,静会聚磁心处于其它位置时,只会改变管内极片间的磁场的强弱,从而改变电子束径向移动的距离。因此,只要转动红、绿、蓝三个静会聚磁心,红、绿、蓝三个电子束就相应的做径向移动,使屏幕上的扫描线约可移±1cm的距离。



前面已述,为了实现静会聚,还必须使一个电子束如蓝束做横向移动。使蓝电子束做横向移动的调节装置有多种,图4是昆仑牌S477型彩色电视机的横向移动调节磁心,又叫蓝横位磁心,它是一个直径8mm、厚5mm的圆柱形,一半为S极、另一半为N极的永久磁体,被装在一个有8个齿的塑料套中。然后,再把它装到一个带有调节圆盘塑料支架上,当转动调节圆盘时,蓝横位磁心如图所示那样转动。当转到如图5所示位置时,蓝电子束则沿箭头所指方向偏移。若蓝横位磁心的NS极的方向与图5所示方向相反,则蓝电子束横向移动的方向也相反。经过对静会聚磁心的调节,就可以实现三个电子束在屏幕中央部分的会聚。


动会聚
经过静会聚校正后的光栅,中央部分可以得到满意的会聚,但是边缘部分仍不能会聚,如图6所示。因此,必须对光栅边缘部分的失聚现象进行校正,红、绿、蓝三电子束形成的光栅才能完全重合。

一、动会聚误差校正的原理
三枪三束彩色显象管的电子枪,因是以管轴为中心按品字形排列的,又因荧光屏的曲率中心与偏转中心不相重合,当电子束被偏转时,将形成图7所示的红、绿、蓝三个不同形状的光栅,造成三个光栅边缘部分失聚。红电子枪位于显像管轴线的左下方,因此离红电子束偏转中心最远的点,是在屏幕右上角。在该处,红光栅呈现最大的伸展。绿电子枪位于管子轴线的右下方,因此离绿电子束偏转中心最远点是在荧光屏的左上角。在该处绿光栅呈现最大的伸展。蓝电子枪位于管子轴线的垂直上方,因此离蓝电子束偏转中心最远的点是在屏幕下方的左、右两角。在这两角处蓝光栅呈现最大伸展。为了校正因这三个光栅失真造成的失聚现象,在电子束扫描过程中,随着时间的变化,使电子束的偏转角度必须相应减小,也即使电子束在荧光屏的边缘部分扫描距离减小。但是,由于三个电子是受同一个偏转磁场作用的,因此改变加到偏转线圈上的偏转电流,不能校正好这三个光栅的不同失真所造成的失聚。但是,由于三枪三束彩色显象管的三个电子枪是互相独立的,所以可分别根据每个电子束失真情况所要求的校正量,进行校正,以实现光栅边缘部分的会聚。

动会聚误差的校正部件,是由套在U形磁心(它是由两个L形磁心组成)上的行、场动会聚线圈组成。它们分别被加上行频和场频校正电流,所形成的磁场通过管内会聚极片(又称极靴)作用于电子束。三个电子束在附加的动会聚磁场作用下所产生的只是径向移动,而蓝电子束只是上下移动。那么给行、场动会聚线圈,加以何种校正电流,才能实现动会聚呢?
二、动会聚校正电流波形
一般来说,要校正动会聚误差,需要加一个大小随扫描电流而变化的校正电流。当扫描电流达最大值时(即扫描到屏幕边缘),校正电流的幅度也相应达最大;当扫描电流为零时(即扫描到屏幕中心),校正电流的幅度也应为最小。因此,这个校正电流应是与扫描电流相同步的抛物形电流。因为三个电子枪的位置不同,所以校正三个电子束扫描的三组动会聚电流也不一样。
动会聚校正电流又分为场动会聚校正电流和行动会聚校正电流。
1.行动会聚校正电流波形
行动会聚校正电流的作用,是使图象中心区域以外的左右两部达到会聚。图8是行动会聚校正电流的波形示意图。图8(a)所示是两条相继的扫描线,其正程为52μS,逆程为12μS。对蓝电子束来说,其偏转中心位于显象管轴线正上方如图8(b),当电子束沿水平方向扫描到屏幕中心位置(即偏转中心的正前方)时,电子束从电子枪到屏幕的路径最短;当扫描到屏幕边缘部分时,路径最长。如果把蓝电子束由偏转中心扫描到屏幕各点的距离变化,画出曲线,它将是一抛物线状曲线。因此,校正蓝电子束这种距离变化的行动会聚校正电流,其波形应大体上与这种路径长度变化曲线相似,也是一个抛物波,如图8(c)。

根据同样道理,如果画出绿、红电子束由偏转中心至屏幕各点间的距离变化曲线,则都是一条倾斜抛物线状曲线,只是它们的倾斜角度不同。所以校正绿、红两电子束扫描距离变化的绿、红行动会聚电流,也应大体上是一倾斜抛物波电流,如图8e、g所示。
2.场动会聚校正电流波形
参照分析行动会聚校正电流的方法,图9a~f分别画出了相继两场的光栅、场偏转电流波形(图9a、b)、蓝和红、绿电子束偏转中心与屏幕的相对位置(图c、e)以及蓝和红、绿场动会聚校正电流的波形(图9d、f)。由图9(d)、(f)可知,场动会聚校正电流是一个倾斜的抛物波,只是蓝和红、绿场动会聚校正电流的波形倾斜方向不同。由于红、绿电子枪及其电子束偏转中心位于同一水平线上,所以红、绿电子束所需校正电流从理论上说应该一样。但是因为显象管制造工艺的误差以及偏转磁场的不均匀性,其校正电流也略有差异。因此,必须使红、绿电子束校正电流能分别进行调整。

三、动会聚校正电流的获得
由上述可知,无论是行动会聚或是场动会聚,它们所需要的都是抛物线状和倾斜抛物线状的校正电流。倾斜抛物波可由锯齿波和抛物波混合而成,如图10所示,改变锯齿波的幅度可以改变抛物波的倾斜程度。图11(a)为蓝动会聚电流产生原理电路,调节电位器W\(_{1}\)可以改变加到蓝动会聚线圈中的抛物波电流幅度,调节W2可以改变锯齿波电流幅度,从而改变抛物波的倾斜程度。图11(b)是红、绿动会聚原理电路,由于红、绿电子枪位于管子中心轴线的左右两边,并处在同一水平线上,所以红、绿动会聚校正电流采取差动方式调节。调节电位器W\(_{1}\)可以改变加到红、绿动会聚线圈LR、L\(_{G}\)中的抛物波电流幅度,调节W3可使L\(_{R}\)和LG中的抛物波电流幅度发生差动变化(所谓差动变化即L\(_{R}\)中电流增大,LG中的电流同时减小)。同样,调节W\(_{2}\)可改变LR、L\(_{G}\)中锯齿波电流的总幅度,调节W4可实现L\(_{R}\)、LG中锯齿波电流的差动变化。幅度调节可使光栅垂直线会聚,而差动调节可使水平线会聚。


动会聚校正电流的产生,在实际电路中,是从行、场扫描电路中取出相应波形的电流,再经微分或积分电路的处理,形成所需的波形其过程如图12所示。

调整方法
调整会聚之前,应首先将色纯度和白平衡等调整好,然后借助方格信号再分别进行静、动会聚的调整。
一、静会聚调整
使电视机接收到方格信号,用双手同时转动红(R)、绿(G)的静会聚磁心,使屏幕中心部分的红、绿格子线重合而成黄色线条。再调蓝静会聚磁心,使蓝格子线与黄线重合或接近。最后,再调节蓝横位磁心,使屏幕中心部分的格子线完全重合在一起,形成白色格子线,静会聚即为调整完毕。
二、动会聚调整
当屏幕上方的格子线失聚,如图13(a)所示红绿两线分开情况。可调节电位器W\(_{1}\)和W2,分别使流过红、绿场动会聚线圈L\(_{R}\)、LG的抛物波和锯齿波电流变化,红、绿两条竖直线便彼此相向移动,重合而成一条黄色线条。与此同时,红、绿两条水平线也同时等量向上平移一段距离。

调节电位器W\(_{3}\)和W4,使流过场动会聚线圈L\(_{R}\)、LG的抛物波电流和锯齿波电流分别做差动(即一个增大同时另一个减小)变化,红、绿两条水平线便上下相向移动会聚成一条黄色水平线条。原已会聚好的竖直黄线,此时只向左移动一段距离,不会散开如图13、b。然后,再调蓝动会聚钮使之会聚成一条白色格子线。
行动会聚的调整与场动会聚的调整相似,只是行动会聚线圈对行频电流起积分作用。另外,由于红、绿电子枪对水平扫描来说是位于显象管轴线左右两侧,所以红、绿动会聚抛物波的倾斜方向相反。(阎双跃)