Устройство для измерения координатных искажений фокусирующе-отклоняющей системы и передающей электронно-лучевой трубки Советский патент 1991 года по МПК H04N17/00 

ON О О Ю

Ю

Изобретение относится к телевизионной (ТВ) технике и может быть использовано при отборе комплектов фокусирующе-отклоняющих систем (ФОС) и передающих электронно-лучевых трубок (ЭЛТ) для многотрубочных передающих камер цветного телевидения.

Цель изобретения - повышение точности измерения координатных искажений.

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема устройства.

На фиг. 2-6 представлены структурные электрические схемы, соответственно, первого (второго) измерительного канала, блока измерения режимов питания передающей ЭЛТ, генератора стробирую- щего сигнала, блока нормировки амплитуды и блока измерения координат.

Устройство содержит (фиг.1) блок 1 ТВ- передающей камеры с исследуемыми ФОС и передающей ЭЛТ, блок 2 измерения координат, блок 3 вычисления и регистрации из- мерений, блок 4 измерения режимов питания ЭЛТ, генератор 5 стробирующего сигнала, синхрогенератор 6, блок 7 проекции испытательной таблицы и блок 8 измерения параметров развертки, состоящий из первого и второго измерительных каналов 9 и 10.

Каждый из измерительных каналов содержит (фиг.2) цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 11, компаратор 12, блок 13 нормировки амплитуды, блок 14 ввода-вывода, блок 15 памяти и первый и второй счетчики 16 и 17.

Блок измерения режимов питания ЭЛТ содержит (фиг.З) коммутатор 18, аналого- цифровой преобразователь (АЦП) 19, блок 20 памяти, блок 21 ввода-вывода, генератор 22 тактовых импульсов (ГТИ), счетчик 23, элемент И 24 и делитепь 25.

Генератор стробирующего сигнала содержит (фиг.4) первый, второй, третий и четвертый счетчики 26-29, первый, пятый

элементы И 30,...,34, первый, .... четвертый

триггеры 3538 и блок 39 ввода-вывода.

Блок нормировки амплитуды содержит (фиг.5) сумматор 40, первый и второй АЦП 41 и 42, инвертор 43 и первый и второй ЦАП 44 и 45.

Блок измерения координат содержит (фиг,6) счетчик 46. блик 47 ввода-вывода, триггер 48, первый и второй элементы И 49 и 50, дифференцирующую цепь 51, инвертор 52, АЦП 53 и блок 54 памяти.

Устройство работает следующим образом.

Блок 7 (фиг.1) проектирует на ТВ-камеру блока 1 испытательную таблицу, которая представляет собой, например, прозрачные

круглые точки размером 2-3 элемента разложения на непрозрачном фоне, равномерно расположенные в поле изображения. Число рядов точек по горизонтали Nxn вертикали составляет, например, 15, т.е. Nx .

После запуска программы измерения искажений блок 3 вычисления и регистрации измерений устанавливает 1 на входе

0 управления счетчика 23 в блоке 4 измерения режимов питания ЭЛТ, устанавливая его в режим счета тактовых импульсов. Затем блок 3 вычисления и регистрации измерений устанавливает уровень О на входе уп5 равления счетчика 46 в блоке 2, измерения координат, переводя его в режим установки, и записывает в счетчик 46 нулевой код для установки начального адреса записи информации в блок 54 памяти. После этого блок 3

0 вычисления и регистрации измерений через блок 14 ввода-вывода устанавливает уровень 1 на входе управления счетчика 46, а также счетчиков 16 (фиг.2) в каналах 9 и 10 блока 8 измерения параметров развертки,

5 переводя эти счетчики в режим счета.

Одновременно с этим блок 4 измерения режимов питания ЭЛТ (фиг.З) производит измерение напряжений на электродах ЭЛТ блока 1. Для простоты рассмотрим случай

0 измерения двух напряжений, нестабильность которых в наибольшей степени влияет на нестабильность размеров растра анодного -Ua и фокусирующего - 1)ф. Эти напряжения из блоков питания телекамеры

5 блока 1 поступают на соответствующие входы делителя 25. Делители необходимы для согласования диапазона измерений измеряемых напряжений с динамическим диапазоном АЦП 19, Генератор 22 тактовых

0 импульсов вырабатывает импульсы частотой 1 МГц, которые подсчитывает счетчик 23, вырабатывая код управления для коммутатора 18. Соответствующее напряжение поступает на вход АЦП 19, где преобразует5 ся в цифровой код и записывается в блок 20 памяти с помощью тактового импульса, про- инвертированного элементом И 24. Адрес ячейки блока 20 памяти, в который записывается измеренное значение напряжения,

0 соответствует коду на входе управления коммутатора 18.

При N-2 через 2 мкс блок 4 измерения режимов питания ЭЛТ готов к передаче информации в блок 3 вычисления и регистра5 ции измерений. Поэтому после установки режимов работы счетчиков 16 и 46 (фиг.6) блок 3 может сразу обращаться к блоку 4. Сначала блок 3 устанавливает уровень О на входе управления счетчика 23, переводя

его в режим записи информации. Этот О,

одновременно запрещает дальнейшую запись информации в блок 20 памяти. Затем в счетчик 23 записывается адрес 1-й ячейки блока 20 памяти, из которой через блок 21 ввода-вывода считывается в блок 3 код значения Ua анодного напряжения, который, будучи умноженным на коэффициент Ка (обратный коэффициенту деления в блоке делителей 25), даст значение Ua анодного напряжения. После этого в счетчик 23 записывается адрес 2-й ячейки блока 20 памяти, из которой считывается в блок 3 вычисления и регистрации измерений код значения U ф фокусирующего напряжения, который дом- ножается на поправочный коэффициент .

При измерении партии ФОС или ЭЛТ результаты измерений всех ФОС или ЭЛТ надо привести к масштабу измерений одной из ФОС или ЭЛТ. Поэтому блок 3 вычисле- ния и регистрации измерений спрашивает оператора, следует ли принять условия данных измерений за эталонные. Если да, то эталонным значениям напряжений Uae, 1)ф0 присваиваются значения Ua, 11ф, соответст- венно.

Затем блок 3 вычисления и регистрации измерений вновь устанавливает уровень 1 на входе управления счетчика 23, переводя блок 4 измерения режимов питания ЭЛТ в режим измерения до следующего опроса блока 20 памяти.

Поскольку на входе управления счетчиков 16 в каналах 9 и 10 блока 8 измерения параметров развертки была установлена 1, блок 8 работает в режиме измерения параметров развертки.

Рассмотрим работу канала 9. Сигнал строчной развертки x(t) поступает от блока 1 на вход АЦП 42 блока 13 нормировки ам- плитуды (фиг.5). АЦП 42 измеряет значение

Хнач сигнала x(t) в начале прямого хода строки, так как срабатывает по заднему фронту строчного гасящего импульса, формируемо- го синхрогенератором 6. Это значение с по- мощью ЦАП 44 и сумматора 40 вычитается из исходного сигнала развертки x(t). Поэтому передним фронтом строчного гасящего импульса через инвертор 43 АЦП 41 фиксирует значение хр размаха сигнала строчной развертки, которое через ЦАП 45 подается на опорный вход ЦАП. Привязанный к нулевому уровню сигнал развертки с выхода сумматора 40 подается на вход компаратора 12, на второй вход которого подается

один из опорных уровней (xi,x2XNX) на-

пряжения, формируемых счетчиком 16 и ЦАП 11, При совпадении сигнала развертки с i-м опорным уровнем компаратор 12 вырабатывает импульс записи времени срабатывания ti, который подсчитывается счетчиком

ду уРо (1 +

17с момента прямого хода строки в блок 15 памяти. Адресом при записи служит код номера уровня на выходе счетчика 16. Одновременно импульс записи с выхода компаратора 12 переводит счетчик 16 в следующее состояние, и ЦАП 11 формирует(1+1 )-й опорный уровень, с которым сравнивается сигнал развертки.

Таким образом, в блок 15 памяти постоянно записываются временные положения моментов пересечения сигнала развертки x(t) с сеткой опорных уровней { xi}. При этом согласование масштаба сетки опорных уровней на выходе ЦАП 11 с размахом сигнала развертки обеспечивается автоматически благодаря подаче с выхода ЦАП 45 величины Хр размаха сигнала развертки на опорный вход ЦАП 11.

Аналогично работает канал 10 измерения параметров кадровой развертки.

После ввода в блок 3 вычисления и регистрации напряжений питания ЭЛТ из блока 4 блок 3 считывает значения Хнач и Хр с выходов АЦП 42 и 41 канала 9, вычисляет величину центровки по строке Сх 0,5 (Хнач + Хр), затем считывает значения УНач и Yp с выходов АЦП 42 и 41 канала 10 и вычисляет величину центровки по кадру Су 0,5 (Унач + Ур), В том случае, если условия, при которых производятся данные измерения, должны быть приняты за эталонные, за эталонные значения Хро и уро принимают, соответственно, значения Хр и Yp. Затем блок 3 вычисляет эквивалентный размер растра, зависящий и от нестабильности источников питания:

XP-XPQ , иэ -иао . иф-иф0ч

2Uao2LU0

(1 +Npo

Yp-Y

Ро

Y,

J-+Ua -U

ao

Po

2U

30

ифо

Цф - ифр 2 ифо

После этого блок 3 устанавливает уровень О на входе управления счетчика 16 и входе стробирования компаратора 12 канала 9. При этом счетчик 16 устанавливается в режим записи информации от блока 3, а компаратор 12 перестает вырабатывать импульсы записи для блока 15 памяти. В счетчик 16 канала 9 поочередно записывают адреса с 1-й по Nx ячеек блока 15 памяти, из которых считывают временные положения опорных импульсов ti (1 I NX), после чего на входах управления счетчика 16 и компаратора 12 канала 9 устанавливается уровень 1, вновь включая канал 9 в режим измерения.

Аналогично вводят в блок 3 временные положения tj(1 j Ny) опорных импульсов из канала 10.

После этого производится поочередное измерение координат меток испытательной таблицы. Блок 3 последовательно устанавливает в генераторе 5 через блок 39 ввода- вывода на входах установки реверсивных

счетчиков 2629 (фиг .4) коды координат

начала Хокна, размера К строба по строке и коды координат начала У0кна и размера L строба по кадру, выраженные в количестве тактовых импульсов. Первыми строчным и кадровым гасящими импульсами счетчики 26,.,.,29 устанавливаются в заданное состояние. Одновременно строчный импульс ус- танавливет триггер 38, а кадровый импульс - триггер 37 в единичное состояние, разрешая прохождение тактовых и строчных импульсов через элементы И 3134 на

счетные входы реверсивных счетчиков 2629. Счетчики 29 и 27 считают до обнуления, отрабатывая координаты начала стробов по строке и кадру соответственно. На выходе переполнения счетчика 29 появляется отрицательный импульс, устанавди- вающий триггер 35 в единичное состояние, которое разрешает счет тактовых импульсов реверсивному счетчику 26, который отрабатывает заданную длительность строба по строке. При обнулении счетчика 26 триггер 35 сбрасывается в нулевое состояние, завершая формирование строчного строба. Аналогично формируется строб пс кадру на выходе триггера 36. Строчный и кадровый стробы, объединяясь по И, с выхода элемента И 30 подаются на первый вход элемента И 50 и второй вход элемента И 49 в блоке 2 измерения координат. Сформированный строб должен выделить сигнал только от одной метки испытательной таблицы. Видеосигнал с выхода блока 1 через АЦП 53 поступает на вход блока 54 памяти, на вход записи которого подаются через элемент И 49 инвертированные тактовые импульсы, обеспечивающие задержку записи относительно запуска АЦП на полтакта. Синхронно с АЦП 53 счетчик 46 формирует адреса отсчетов видеосигнала внутри строба.

Из заданного фронта инвертированного кадрового строба, который подается с инверсного выхода триггера 36 в генераторе 5, с помощью дифференцирующей цепи 51 и инвертора 52 формируется короткий импульс, который устанавливает триггер 48 в единичное состояние и свидетельствует об окончании записи пидеосигиала а первом поле кадра от выделенной метки в первую половину блока 54 памяти.

Блок 3 вычисления и регистрации измерений к этому моменту находится в состоянии непрерывного опроса через блок 47 ввода-вывода состояния триггера 48 (опрос

готовности). При появлении Г на его выходе блок 3 устанавливает О на входе управления счетчика 46, первом входе элемента И 49 и R-входе триггера 48, сбрасывая его в

нулевое состояние. После этого в счетчик 46 записывается адрес ячейки блока 54 памяти, с которой начнется запись сигнала от метки во втором поле кадра. Если сигнал первого поля был записан в первые (К -L/2)

ячеек, то в счетчик 46 заносится число (Кх xL/2 + 1), устанавливается Г на входе управления счетчика 46, первом входе элемента U 49 и R-входе триггера 48, и блок 3 вновь переходит в режим опроса выхода триггера

48.

В следующем поле при том же стробе производится запись сигнала от той же метки во вторую половину блока 54 памяти. При появлении 1 на выходе триггера 48 блок 3

устанавливает О на входе управления счетчика 46, первом входе элемента U 49 и R-входе триггера 48. После этого блок 3 последовательно заносит в счетчик 46 адреса К- L ячеек блока 54 памяти, из которых счи

тывает амплитуды U (К, I) отсчетов видеосиг- нала в выделенном фрагменте изображения. Затем производится вычисление оценок координат X(i,j) м Y(i.j) 0,)-й метки испытательной таблицы путем

вычисления средних координат центров тяжести сигнала отметки для двух полей кадра:

5

К L/2

.2 2 к и (Ki о

6 f, ,. 1 ,

X (| ,j) Ј;-к +

L/2

I К 1

К L/2

2 I u(Kii)

i

К 1 I L/2 + 1

К U (Ki I)

i i и с о

( i I L/2 4--1

) Ь Хокна

, 22fu-(Kii)

Y(i,j)4+

22u(Kii)

iЈ 0 L/2) U (Ki I)

( i I L/2 -M

i f окна

55

2 2 U(KII)

К I I ™ L/2 + 1

и координатных искажений относительно сетки опорных импульсов, сформированных блоком 8 измерения параметров развертки,

с учетом изменений размеров и центровки растра:

AX(l,j)X(i,j)-t,, AY(lJ)Y(iJ)-ta- -CvЗначения AX(i,j) и ЛY (IJ) записываются в долговременную память блока 3, например в определенный файл на гибком диске.

После этого блок 3 переходит к измерению координатных искажений в точке растра, где расположена следующая метка испытательной таблицы и так далее, пока не будут измерены и записаны в файл значения AX(IJ) и A Y(i,j) для всех Nx Ny меток таблицы. После этого процедура измерения искажений для данной ФОС или ЭЛТ заканчивается.

После измерений целой партии ФОС и ЭЛТ осуществляется отбор их в триады по допустимым значениям разностных искажений между любой парой ФОС или ЭЛТ, входящих в триаду.

Таким образом, в предлагаемом устройстве производится учет влияния нестабиль- ностей режимов питания ЭЛТ, размеров, центровки и нелинейности разверток на точность измерения разностных искажений любых двух ФОС или ЭЛТ, между измерениями параметров которых может лежать довольно длительный промежуток времени (до нескольких месяцев). По ходу отбора подобные триады изымаются из общей партии ФОС или ЭЛТ, данные на оставшиеся ФОС или ЭЛТ хранятся до изготовления очередной партии ФОС или ЭЛТ и могут быть присоединены к новой партии для дальнейшего подбора триад.

Формула изобретения Устройство для измерения координатных искажений фокусирующе-отклоняющей системы и передающей электронно-лучевой трубки, содержащее блок проекции испытательной таблицы, оптически связанный с оптическим входом блока телевизионной передающей камеры с исследуемыми фоку- сирующе-отклочяющей системой и передающей электронно-лучевой трубкой, сигнальный выход которого соединен с блоком измерения координат, вход-выход которого соединен с первым входом -выходом блока вычисления и регистрации результатов измерений, выход которого соединен с информационным входом генератора стро- бирующего сигнала, первый и второй выходы которого соединены с первым и вторым

стробирующими входами блока измерения координат, тактовый вход-которого объединен с тактовым входом генератора строби- рующего сигнала и соединен с выходом 5 тактовых импульсов синхрогенератора, выходы сигналов строчной и кадровой частот которого подключены к соответствующим одноименным входам блока телевизионной передающей камеры и генератора строби0 рующего сигнала, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения координатных искажений,в него введены блок измерения режимов питания передающей электронно-лучевой трубки, N

5 входов которого соединены с соответствующими N выходами контролируемых напряжений питания блока телевизионной передающей камеры, вход-выход блока измерения режимов питания передающей

0 электронно-лучевой трубки соединен с вторым входом-выходом блока вычисления и регистрации результатов измерений и блок измерения параметров развертки, первый и второй информационные входы которого

5 соединены, соответственно, с выходами сигналов строчной и кадровой разверток блока телевизионной передающей камеры, первый, второй и третий входы синхронизации блока измерения параметров развертки

0 соединены, соответственно, с выходами им- пульсов тактовой, строчной и кадровых частот сикхрогенератора, при этом первый и второй входы-выходы блока измерения параметров развертки соединены, соответот5 венно, с третьим и четвертым входами-выходами блока вычисления и ре гистрацми результатов измерений, при этом блок измерения параметров развертки содержит первый и второй измерительные ка0 налы, входы-выходы которых являются, соответственно, первым и вторым входами -выходами блока измерения параметров развертки, первым и вторым информационными входами которого являются, соответ5 ственно, первые входы первого и второго измерительных каналов, третий вход первого измерительного канала, объединенные второй вход первого измерительного канала и третий вход второго измерительного

0 канала и второй вход второго измерительного канала являются, соответственно, первым, вторым и третьим входами синхронизации блока измерения параметров развертки, при этом первый и второй

5 измерительные каналы содержат последовательно соединенные первый счетчик, цифроаналоговый преобразователь и компаратор, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика, который объединен с входом управления записью

блока памяти, адресный и информационный входы которого соединены, соответственно, с выходами первого и второго счетчиков, выход блока памяти соединен с первым входом блока ввода-вывода, второй и третий входы которого соединены, соответственно, с первым и вторым выходами блока нормировки амплитуды, третий и четвертый выходы которого соединены, соответственно, с опорными входами цифроаналогового преобразователя и компаратора, вход строби- рования которого объединен с входом

0

управления первого счетчика и соединен с первым выходом блока ввода-вывода, второй выход которого соединен с входом установки первого счетчика, а вход-выход блока ввода-вывода является входом-выходом измерительного канала, первым, вторым и третьим входами которого являются, соответственно, информационный вход блока нормировки амплитуды, вход сброса второго счетчика, объединенный с входом синхронизации блока нормировки амплитуды, и счетный вход второго счетчика.

Изобретение относится к телевизионной (ТВ) технике. Цель изобретения - повышение точности измерения координатных искажений. Устройство содержит блок 1 ТВ передающей камеры с исследуемыми фокусирующе-отклоняющей системой (ФОС) и передающей электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ), на оптический вход которой проектируется испытательная таблица. Блок 2 измерения координат, блок 4 измерения режимов питания ЭЛТ и блок 8 измерения параметров развертки подключены к соответствующим выходам блока 1. Блок 3 вычисления и регистрации измерений согласно алгоритму функционирования, осуществляя съем данных с выхода блоков 2, 4 и 8, вычисляет координатные искажения исследуемого комплекта ФОС и ЭЛТ, учитывая нестабильность условий измерения (размеры и центровка реестра, нелинейность разверток, режимы питания ЭЛТ). 6 ил.

Фиг. Z

Фиг.З

Ъ глф

2120991

-Н 53

Ъ-Я Ш

45

Cd

0-J

С

50

Г

5fl j

«««..-- . е-

Фа. 6

45

47

д: блокдЗ

«а