Устройство для контроля геометрических искажений растра и юстировки отклоняющих систем Советский патент 1991 года по МПК H04N17/00 

12

k

Изобретение относится к технике телевизионных измерений, в частности, геометрических искажений и юстировки магнитных отклоняющих систем. Цель изобретения - повышение точности контроля и юстировки. Устройство содержит тактовый генератор 1, счетчик 2 импульсов, элемент задержки 3, источники 14 и 15 опорного напряжения, сумматоры 18, 19, инвертор 20, коммутаторы 5, 6, 7, 21, 22, 23, усилители 8 и 9 отклонения по оси X и по оси Y, ЭЛТ 10, магнитную отклоняющую систему 11, измерительный шаблон 12, блок 13 постоянной памяти, делители 16 и 17 напряжения. Цель изобретения достигается благодаря отображению на экране ЭЛТ 10 в составе испытательного изображения поля допусков для каждого типа искажений и сигнала поправок на геометрические искажения растра. При этом обеспечивается контроль типа искажений для каждой из сторон растра. 6 ил.

О

Оч

о ND

Изобретение относится к технике телевидения и может быть использовано для контроля геометрических искажений растра и юстировки магнитных отклоняющих систем.

Цель изобретения - повышение точности контроля и юстмрозки.

На фиг. 1 изображена электрическая структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 и фиг.З - эпюры сигналов при формировании испытательного изображения для контроля геометрических искажений типа трапеция ; на фиг.4 -- изображение растра при контроле искажений типа трапеция ; на фиг,5 - эпюры сигналов при формировании испытательного изображения для контроля геометрических искажений типа подушка ; на фиг.6 - изображение растра при контроле геометрических искажений типа подушка,

Устройство содержит тактовый генератор 1, счетчик 2 импульсов, элемент 3 задер- жки, генератор 4 пилообразного напряжения, первый 5, третий 6 и шестой 7 коммутаторы, усилитель 8 отклонения по оси X, усилитель 9 отклонения по оси Y, электронно-лучевую трубку (ЭЛТ) 10, магнитную отклоняющую систему (ОС) 11, измерительный шаблон 12, блок 13 постоянной памяти, первый 14 и второй 15 источники опорного напряжения, первый 16 и второй 17 делители напряжения, первый 18 и второй 19 сумматоры, инвертор 20, второй 21, четвертый 22 и пятый 23 коммутаторы, первый 24 и второй 25 элементы И и формирователь 26 управляющих сигналов.

Устройство работает следующим образом.

Рассмотрим работу при формировании испытательного изображения для контроля геометрических искажений растра типа трапеция, когда одновременно учитываются искажений типа параллелограмм. Этому соответствуют эпюры напряжений (фиг.2 и фиг.З) и изображение на экране ЭЛТ 10 (фиг.4 - для случая контроля геометрических искажений типа трапеция вертикальная).

Тактовый .генератор 1 является задающим генератором и вырабатывает последовательность сигналов запуска (фиг.2а), которые поступают на вход элемента 3 задержки, на вход счетчика 2 и на вход формирователя 26. С выхода элемента 3 задержки сигнал (фиг.2д), задержанный на время ti-t2 (метки времени tr-tio на фиг.2 и фиг.З, поступает на вход генератора 4 пилообразного напряжения. С выхода генератора 4 пилообразного напряжения сигнал (фиг.2е)

поступает на первый вход второго коммутатора 21. В то же время сигнал с выхода тактового генератора 1 поступает на вход счетчика 2, работающего в режиме 1-2-4

делителя. На выходах счетчика 2 имеют место следующие сигналы (фиг.26,в,г). С выходов первого источника 14 опорного напряжения и второго источника 15 опорного напряжения уровни опорных напряже0 ний поступают на входы первого коммутатора 5. Благодаря тому, что на управляющий вход первого коммутатора 5 поступают управляющие сигналы с третьего выхода счетчика 2 (фиг.26), то на выходе

5 первого коммутатора 5 появляется сигнал с выхода первого источника 14 опорного напряжения сигнал Ui положительной полярности в отрезки времени ti-t3, t4-ts и т.д. на фиг. 2ж) и с выхода второго источника 15

0 опорного напряжения сигнал U2 отрицательной полярности в отрезки времени хз t4, ts-te и т.д. (на фиг.2ж). Указанный сигнал с выхода первого коммутатора 5 поступает на входы первого сумматора 18, первого

5 делителя 16 напряжения и второго делителя 17 напряжения. Первый делитель 16 напряжения формирует сигнал поля допусков, поступающий через третий коммутатор 6 на вход инвертора 20 и одновременно на вход

0 четвертого коммутатора 22 (фиг.2з). Сигнал поля допусков (фиг,2з)-уровни напряжения Уз и 1М формируется как часть от сигнала на втором входе первого делителя 16 напряжения (фиг. 2ж). Регулировка коэффициента

5 деления первого делителя 16 напряжения осуществляется из блока 13 памяти в процессе настройки, чем и достигается установка требуемого поля допусков. На вход четвертого коммутатора 22 с выхода инвер0 тора 20 поступает инвертированный сигнал поля допусков (инвертор 20 сигнала работает в режиме инвертора с единичным коэффициентом передачи). Благодаря работе четвертого коммутатора 22 на его выходе

5 попеременно появляется сигнал поля допусков то с первого входа четвертого коммутатора 22, то со второго входа четвертого коммутатора 22, т.е. то прямой, то инвертированный сигнал поля допусков, Это обес0 печивает попеременное наличие на выходе четвертого коммутатора 22 сигналов положительных и отрицательных допусков (фиг.Зи) - уровни напряжений Уз, минус Уз и IJ4 и минус Щ, т.е. отображен случай не5 симметричного поля допусков при i Уз I 5й I LM | . Переключение коммутатора 22 осуществляется благодаря подаче на его управляющий вход сигнала с выхода второго элемента И 25, который является

сигналом с выхода счетчика 2 и который второй элемент И 25 пропускает транзитом с входа на выход благодаря наличию на входе второго элемента И 25 разрешающего сигнала с выхода формирователя 26 (это сигнал признака типа геометрических искажений искажения типа трапеция, т.е. идет формирование испытательного изображения для контроля геометрических искажений типа трапеция). Сигнал (фиг.Зи) с выхода четвертого коммутатора 22 поступает на вход второго сумматора 19.

Одновременно происходит формирование сигнала поправок геометрических искажений растра ЭЛТ 10 и ОС 11. Сигнал поправок формируется при помощи второго делителя 17 напряжения, на вход которого (как было указано выше) поступает сигнал с выхода первого коммутатора 5 (фиг.2ж). На восьми выходах второго делителя 17 напряжения формируются сигналы поправок на каждую из четырех сторон растра для искажений типа трапеция и подушка, т.е. всего восемь сигналов. Коэффициенты деления второго делителя 17 напряжения задаются для каждого выхода в отдельности с блока 13 памяти в процессе настройки устройства, чем и достигается введение геометрических искажений растра дл,я конкретного экземпляра ЭЛТ 10 и ОС 11. Сигналы поправок с восьми выходов второго делителя 17 напряжения поступают на вход шестого коммутатора 7. На управляющие входы шестого коммутатора 7 поступает сигнал с выхода счетчика 2 (фиг.2б) и сигналы с выходов формирователя 26 (сигнал признака типа искажений: искажения вертикальные, искажения горизонтальные, искажения типа трапеция и искажения типа подушка). Сигналы поправок поступают на выход шестого коммутатора 7 и подаются на вход второго сумматора 19. На выходе второго сумматора 19 формируется сигнал, представляющий собой сумму сигнала поля допусков и сигнала поправок на каждую сторону растра. Благодаря работе пятого коммутатора 23 этот сигнал поступает на вход первого сумматора 18 (отрезок времени ti-te на фиг.Зк) только во время действия на управляющем входе пятого коммутатора 23 сигнала с выхода счетчика 2 (отрезок времени tr-te на фиг.2г). При этом уровни сигнала Us-Lb (фиг.Зк) определяют величину поля допусков с введенными поправками геометрических искажений растра ЭЛТ 10 и ОС 11. Первый сумматор 18 осуществляет суммирование основного сигнала отклонения (фиг.2ж) и сигнала поля допусков с введенными поправками (фиг.Зк). С выхода первого сумматора 18 сигнал (фиг.Зл) поступает на первый вход второго коммутатора 21. На управляющий вход второго коммутатора 21 поступает сигнал с 5 выхода формирователя 26 (сигнал признака типа искажений: искажения вертикаль- . Ные и искажения горизонтальные). На управляющий вход второго коммутатора 21 поступает сигнал с выхода первого элемен0 та И 24 (фиг.Зм), который имеет место при совпадении на трех входах первого элемента И 24 следующих сигналов: сигнала с выхода формирователя блока 26 (сигнала признака типа искажений: искажения типа

5 трапеция и искажения типа подушка), сигнала с выхода счетчика 2 (фиг.2в), и сигнала с выхода счетчика 2 (фиг.2г). Благодаря работе второго коммутатора 21 осуществляется попеременная коммутация сигналов.

0 Таким образом, на вход усилителя 8 отклонения по оси X поступает сигнал, изображенный на фиг.Зо, а на вход усилителя 9 отклонения по оси Y поступает сигнал, изображенный на фиг.Зн. Усилитель 8 отклоне5 ния по оси X и усилитель 9 отклонения по оси Y работают в режиме преобразования напряжение-ток. В результате чего в цепи катушек отклонения по оси X ОС 11 протекает ток, форма которого соответствует по0 казанному на фиг.За, а в цепи катушек отклонения по оси Y ОС 11 протекает ток, - форма которого соответствует показанному на фиг.Зн.

Благодаря работе устройства на экране

5 ЭЛТ 10 формируется испытательное изображение (фиг.4), предназначенное для контроля геометрических искажений типа трапеция вертикальная. При этом на выходах формирователя 26 формируются сигна0 лы признака искажения вертикальные и искажения типа трапеция. На фиг.4 приведено изображение экрана ЭЛТ 10с измери- тельным шаблоном 12, образованным четырьмя точками. Указанные точки могут

5 быть нанесены непосредственно на люми- нофорное покрытие экрана, однако для этого требуется изготовление специальных контрольных ЭЛТ. В случае применения контрольных ЭЛТ, отобранных из числа ЭЛТсерийного выпуска, изображение точек

0 измерительного шаблона 12 формируется оптическим путем при помощи оптической системы с точечными источниками света, устанавливаемой на экране ЭЛТ 10. Изображение осей X и Y на фиг.4 - условное.

5 Рассмотрим последовательность формирования испытательного изображения по эпюрам (фиг.З н, и, о). В течение отрезка времени ti-ta формируется изображение вертикальной линии на расстоянии 5з от центра экрана ЭЛТ 10. Это расстояние определяется величиной сигнала Ui+Us (фиг.Зл). В течение отрезка времени формируется изображение .вертикальной линии на расстоянии . Расстояние SA определяется величиной сигнала Ua+Ue (фиг.Зл). В течение отрезка времени изображение вертикальной линии на расстоянии S1 определяется величиной сигнала LH+U, в течение отрезка времени ts-te - на расстоянии Se (определяемом величиной сигнала Ite-HJe), в течение отрезка времени te-t - на расстоянии S:i (определяемом величиной сигнала Ui), в течение отрезка вре- мени - на расстоянии Ss . (определяемом величиной сигнала Uz), в течение отрезка времени - в верхней части экрана ЭЛТ 10 и в течение отрезка времени tg-tio- изображение горизонтальной линии в нижней части экрана ЭЛТ 10. Благодаря наличию элемента 3 задержки запуск генератора 4 пилообразного напряжения происходит с некоторым запаздыванием (отрезок времени на фиг, 3 н, о). Это обеспечивает задержку начала прямого хода пилообразной развертки в одних катушках отклонения ОС 11 до окончания переходных процессов установления тока в других катушках отклонения ОС 11 (в которых происходит ступенчатое изменение величины тока отклонения).

Для контроля геометрических искажений растра типа трапеция вертикальная или юстировки ОС 11 по этому виду искажений оператор перемещает изображение верхней горизонтальной линии (фиг.4) так, чтобы она проходила через две верхние точки измерительного шаблона 12, а потом совмещает средние вертикальные линии (т.е. линии, расположенные на расстояниях S и Ss) соответственно с левой и правой верхними точками измерительного шаблона 12. При этом, если обе нижние точки измерительного шаблона 12 помещаются в промежутках между крайними вертикальными линиями, т.е. между линиями, расположенными зг расстояниях Si и Зз с правой стороны экрана и на расстояниях S4 и Se с левой стороны экрана, то геометрические искажения растора типа трапеция вертикальная не превышают допустимых. На фиг.4 в левой стороне экрана указанные искажения не превышают допустимого значения, а в правой стороне экрана - превышают допустимое значение, т.е. изображение правой нижней точки измерительного шаблона находится за пределами промежутка между вертикальными линиями.

. Следует отметить, что размер испытательного изображения (расстояния S2 и Ss на фиг.4) определяется величиной напряжений на выходах первого источника 14 опорного напряжения и второго источника 15 опорного напряжения. Исходные значения этих напряжений задаются соответствующими регулировками в блоке 13 памяти. Формирователь 26 осуществляет ком0 мутацию видов испытательных изображений по заданной программе. При переходе от контроля геометрических искажений типа трапеция вертикальная к контролю ис-- кажений типа трапеция горизонтальная

5 происходит изменение его выходных сигналов, т.е. вместо сигнала признака искажения вертикальные появляется сигнал признака искажения горизонтальные. При этом сигналы, изображенные на фиг.Зн и

0 фиг.Зо, меняются местами и изображение на фиг,4 поворачивается на 90°.

Рассмотрим работу устройства при формировании испытательного изображения- для контроля геометрических искажений ти5 па подушка. Эпюры напряжений (фиг.5) и изображение на экране ЭЛТ 10 (фиг.6) приведены для случая контроля геометрических искажений типа подушка вертикальная. При этом на первом выходе формирователя

0 26 имеет место сигнал признака искажения вертикальные. На выходе формирователя 26 формируется сигнал признака типа искажений - искажения типа подушка, который, поступая на вход первого элемента И

5 24 и на вход второго элемента И 25, исключает поступление управляющих сигналов на управляющий вход второго коммутатора 21 и управляющий вход четвертого коммутатора 22.

0 На выходе тактового генератора 1 формируется сигнал, изображенный на фиг,5а, на выходах счетчика 2 - сигналы , изображенные фиг. 5 б, в, г, на выходе элемента задержки - сигнал, изображенный на

5 фиг.5д, на выходе генератора 4 пилообразного напряжения - сигнал , изображенный на фиг.5е, а на выходе первого коммутатора 5 - сигнал, изображенный на фиг.5ж. Как видно из временных диаграмм, работа про0 сходит так же, как и при формировании испытательного изображения для контроля геометричесих искажений типа трапеция, С выхода первого,делителям 16 напряжения на вход третьего коммутатора 6 поступает

5 сигнал поля допусков искажений типа подушка. Благодаря наличию на управляющем входе третьего коммутатора 6 сигнала признака искажений типа искажения типа подушка, поступающего с выхода формирователя 26, сигнал поля допусков поступает с входа третьего коммутатора 6 на его выход, а затем на вход второго сумматора 19, при этом (как было показано выше) четвертый коммутатор 22 не работает. На вход второго сумматора 19с выхода шестого коммутатора 7 поступает сигнал поправок геометрических искажений растра ЭЛТ10 и ОС 11. На выходе второго сумматора 19 имеет место сигнал, представляющий собой сумму сигнала поля допусков и сигнала поправок на каждую сторону растра. Форма сигнала на выходе пятого коммутатора 23 показана на фиг.Бэ. На выходе первого сумматора 18 наблюдается сигнал (фиг.би), который через второй коммутатор 21 поступает на вход усилителя 8 отклонения по оси X. В то же время на вход усилителя 9 отклонения по оси Y через второй коммутатор 21 поступает сигнал с выхода генератора 4 пилообразного напряжения (фиг.Бе). В остальном работа устройства и его составных частей не отличается от вышеописанного порядка работы устройства при формировании испытательного изображения по фиг.4.

Благодаря работе устройства на экране ЭЛТ 10 формируется испытательное изображение (фиг.6), предназначенное для кон-, троля геометрических искажений типа подушка вертикальная. На фиг.6 приведено изображение экрана ЭЛТ 10 с измерительным шаблоном, образованным восемью точками 1-8 (точки, расположенные на условной оси Y, используемой при контроле геометрических искажений типа подушка горизонтальная).

Рассмотрим последовательность операций формирования испытательного изображения (фиг.5). В течение отрезков времени tn-ti2 и 1-|4-Т15(фиг.5) формируется изображение вертикальной линии на расстоянии Se (фиг.6) от центра экрана ЭЛТ 10. При этом величина расстояния Ss определяется величиной сигнала Ug+Uio (фиг.би). В течение отрезков времени и формируется изображение вертикальной линии на расстоянии Зю ( фиг.6) от центра экрана ЭЛТ. При этом величина расстояния 5ю определяется величиной сигнала Uio+Ui2 (фиг.5 и). В течение отрезков времени и формируется изображе- ние вертикальной линии на расстоянии Sn, а в течение отрезков времени и tig-t20 - изображение вертикальной линии на расстоянии (фиг.б). Отрезок времени tn-ti2 иллюстрирует задержку начала прямого хода пилообразной развертки (фиг.б е, и).

Для контроля геометрических искажений растра типа подушка вертикальная или юстировки ОС 11 по данному виду искажений оператор перемещает изображение вертикальной линии, расположенной на расстоянии $9 (фиг.6) так, чтобы она проходила через две угловые точки в левой сторо- 5 не измерительного шаблона 12. При этом искажения типа подушка вертикальная левой части растра не превышают допустимых, если точка измерительного шаблона 12, расположенная в левой части экрана

10 ЭЛТ 10 на условной оси X находится между двумя вертикальными линиями изображения (между линиями, расположенными на расстояниях Sg и 5ю). Геометрические искажения типа подушка вертикальная лри

5 этом не превышают допустимых значений. Для контроля геометрических искажений указанного типа правой части изображения оператор повторяет вышеизложенные операции с изображением линии в правой части

0 экрана ЭЛТ 10 (фиг.6). Тогда геометрические искажения типа подушка вертикальная с правой стороны превышают допустимые, т.е. точка измерительного шаблона 12, расположенная на условной оси X

5 в правой части экрана ЭЛТ 10, находится за пределами промежутка между двумя вертикальными линиями.

При переходе от контроля геометрических искажений типа подушка вертикаль0 ная к контролю искажений типа подушка .горизонтальная происходит изменение уровня сигнала на выходе формироватечл 26, т.е. вместо сигнала признака искажения вертикальные появляется сигнал при5, знака искажения горизонтальные. При этом меняется состояние второго коммутатора 21, в результате чего сигнал, изображенный на фиг.5е, поступает на вход усилителя 8 отклонения по оси X, а сигнал,

0 изображенный на фиг.5л, поступает на вход усилителя 9 отклонения по оси Y, т.е. изображение на фиг.6 поворачивается на 90°. Формула изобретения Устройство для контроля геометриче5 ских искажений растра и юстировки отклоняющихсистем,содержащее электронно-лучевую трубку с магнитной отклоняющей системой, усилители отклонения по оси X и по оси Y, выходы которых

0 соединены соответственно с входами откло- нения по оси X и по оси Y магнитной отклоняющей системы, генератор пилообразного напряжения, элемент задержки и последовательно соединенные тактовый генератор

5 и счетчик импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля и юстировки, в него введены последовательно соединенные блок постоянной памяти, первый источник опорного напряжения, первый коммутатор, первый сумматор и второй коммутатор, второй вход которого соединен с выходом генератора пилообразного напряжения,-а первый и второй выходы соединены с входами усилителя отклонения по оси X и усилителя отклонения по оси Y соответственно, второй источник опорного напряжения, вход которого соединен с вторым выходом блока постоянной памяти, а выход соединен с вторым входом первого коммутатора, последовательно сое- диненные первый делитель напряжения, первый вход которого соединен с третьим выходом блока постоянной памяти, третий коммутатор, инвертор, четвертый коммутатор, второй вход которого соединен с выхо- дом третьего коммутатора, второй сумматор и пятый коммутатор, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора, последовательно соединенные второй делитель напряжения, первый вход которого соединен с четвертым выходом блока постоянной памяти, второй вход соединен с вторым входом первого делителя и с выходом первого коммутатора, и шестой коммутатор, выход которого соединен с вторым входом второго сумматора, первый элемент И, перt, i, ts (, tj ii (, tf , I,/,

вый вход которого соединен с вторым входом пятого коммутатора и с первым выходом счетчика импульсов, а выход соединен с третьим входом второго коммутатора, второй элемент И, первый вход которого соединен с вторым входом первого элемента И и с вторым выходом счетчика импульсов, а выход соединен с третьим входом четвертого коммутатора, формирователь управляющих сигнал в, вход которого соединен с выходом тактового генератора и с входом элемента задержки, первый выход соединен с вторым входом второго элемента И, с третьим входом первого элемента И, с вторым входом шестого коммутатора и с вторым входом третьего коммутатора, третий вход которого соединен с вторым выходом первого делителя напряжения, а второй выход соединен с четвертым входом второго коммутатора и с третьим входом шестого коммутатора, четвертый вход которого соединен с третьим входом первого коммутатора и с третьим выходом счетчика импульсов, при этом выход элемента задержки соединен с входом генератора пилообразного напряжения.

t,ti3 to ( fs - Јs s

ФигЗ

$6 -si

0

Ј

у

I/

Ж

и

I

&

5э

tfffat/s tfj tf$ tjg tn tjg tfg

5j

зп

J.

Ј

Фиг. 5

S9 StiT

гJ

57

Jtt

Фиг. 6