Способ контроля динамического баланса белого кинескопа цветного телевизионного приемника и устройство для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК H04N17/04 

Изобретение относится к технике измерения цвета в цветном телевидении и может быть использовано для измерения координат цветности при различных уровнях яркости свечения экрана цветного кинескопа.

Цель изобретения - уменьшение времени контроля динамического баланса белого.

На, чертеже представлена структурно- электрическая схема устройства контроля динамического баланса белого кинескопа цветного телевизионного приемника.

Устройство содержит три светофильтра , три фотоприемника 21-2з, три усилителя Зт-Зз, коммутатор 4, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 5. селектор 6 синхроимпульсов, формирователь 7 калибровочных импульсов, второй коммутатор 8, счетчик 9 адреса, блок 10 оперативной памяти (БОП), вычислитель 11. индикатор 12 и генератор 13 испытательного сигнала.

Сущность способа заключается в следующем.

Изменение уровня яркости белого свечения исследуемого участка экрана производят в течение каждого кадра от максимального к минимальному скачкообразно по окончании полукадра, а преобра- зование формы импульсов фототоков основных цветов в последовательности цифровых кодов производят последовательно так, что в течение одного кадра преобразуют импульсы фототоков только одного цвета при максимальном и минимальном значениях уровня яркости.

Уровень яркости белого свечения исследуемого участка экрана ступенчато изменяют по наперед заданному закону, в то время, как уровень яркости белого свечения остальной части экрана кинескопа задают постоянной (например, максимальной). Этим достигают постоянство режима работы кинескопа (изменение яркости свечения небольшого участка экрана кинескопа практически не изменяет режим работы кинеско па) и, следовательно, повышают достоверность результатов измерения.

Для осуществления контроля динамиче- ского баланса цветности необходимо, чтобы число уровней (ступеней) m яркости белого свечения исследуемого участка экрана кинескопа было не менее двух (максимальная и минимальная яркость). При этом, обеспе- чивается максимальная производительность контроля динамического баланса цветности. Для осуществления качественной регулировки динамического1 баланса цветности цветных кинескопов достаточно, чтобы число т, было не более десяти: t

m 2. 10.

Число m выбирается оптимальным, обеспечивающим заданное качество регулировки динамического баланса цветности и максимально возможную при этом производительность его контроля.

Световое излучение с исследуемого участка экрана кинескопа с помощью фотокалориметрического преобразователя преобразуют в импульсы фототоков, величина которых пропорциональна световому потоку через каждый из светофильтров, т.е. определяется координатами цветности и уровнем яркости измеряемого излучения.

Уровень яркости белого свечения исследуемого участка экрана кинескопа изменяют скачкообразно через целое число п полукадров. Число п определяется методом измерения значений фототоков основных цветов. Используют либо параллельный, либо последовательный метод. Если значения фототоков каждого из основных цветов при заданном уровне яркости измеряют параллельно (одновременно), т.е. в течение одного полукадра, то число п следует взять равным единице (п Т). Если значения фототоков основных цветов для каждого уровня яркости измеряют последовательно от полукадра к полукадру, т.е. в течение одного полукадра измеряют значение фототока только одного цвета, то число п следует взять равным числу светофильтров. При этом, кривые сложения Y и Z одногорбые и каждая обеспечивается одним светофильтром, а кривая сложения X имеет два горба и для ее получения применяют два или один светофильтр. Соответственно, число п будет равно четырем или трем (п 4 или п 3).

Другим вариантом последовательного метода измерения значений фототоков основных цветов является измерение, состоящее из нескольких циклов. В течение одного цикла измеряют значения фототоков одного цвета для всех заданных уровней яркости белого свечения исследуемого участка экрана кинескопа. При этом уровень яркости ступенчато изменяют от полукадра к полукадру, т.е. п 1. Число циклов К измерения выбирают равным числу светофильтров, т.е. К 4 или К 3. Для параллельного метода и первого варианта последовательного мето- .

Закон изменения уровня яркости белого свечения исследуемого участка экрана кинескопа задэют путем формирования и подачи на видео-вход или ВЧ-вход телевизионного приемника специального испытательного сигнала.

Измерение значений фототоков основных цветов производят путем преобразования импульсов фототоков в цифровую форму и последующей обработки цифровых кодов. Импульсы фототоков преобразуют в последовательности цифровых кодов в каждом полукадре путем взятия выборок синхронно со строчной разверткой изображения. Полученные цифровые данные, несущие информацию о форме и параметрах импульсов фототоков основных цветов при заданных уровнях яркости белого свечения исследуемого участка, экрана кинескопа; запоминают на время, необходимое для считывания в вычислитель. Вычислителю задают программу, согласно которой он производит сортировку цифровых данных по массивам, несущим информацию об импульсах фототоков какого-либо из цветов при заданном уровне яркости, вычисление измеренных значений яркости, а также соответствующей каждой яркости координат цветности и соотношений интенсивности основных цветов излучения исследуемого участка экрана кинескопа, вывод указанной информации, позволяющей судить о наличии или отсутствии динамического баланса цветности, на индикатор в заданном поле допусков (например, в виде гистограмм, цифровых значений и словесной информации).

Аппаратурное время t измерения координат цветности свечения экрана кинескопа при различных уровнях яркости и контроля (определения наличия или отсутствия) динамического баланса цветности равно:

1 тпКТк, где Тк -период кадровой развертки.

Устройство реализует последовательный метод измерения значений фототоков основных цветов и работает следующим образом.

Работа устройства осуществляется в соответствии с программой, которую задают вычислителю 11. При этом можно выделить два основных процесса, происходящие параллельно и независимо один от другого: процесс измерения и процесс отображения. Процесс измерения реализуется в соответствии с программой двумя режимами работы устройства: преобразования фототоков основных цветов в цифровую форму и передачу цифровых данных в вычислитель.

Режим преобразования фототоков в цифровую форму. Генератор 13 испытательного сигнала формирует испытательный сигнал, который подается на вход телевизионного приемника (видео или В Ч) и обеспечивает ступенчатое изменение уровня яркости (т уровней) белого свечения исследуемого участка экрана кинескопа в соответствии с заданным законом. Испытательный сигнал поступает также на вход селектора 6 синхроимпульсов, который синхронизирует работу устройства в данном режиме.

Световое излучение с исследуемого участка экрана кинескопа разделяется корригирующими светофильтрами 1.1-1.3 на световые потоки основных цветов (красного, синего и зеленого), поступающих на соответствующие фотоприемники 2.1-2.3. Фотоприемник представляет собой, например, кремниевый фотодиод, включенный на вход дифференциального операционного усилителя, калибровочный резистор и преобразует световую энергию излучения в электрические сигналы. Поскольку излучение экрана кинескопа носит дискретный характер, определяемый кадровой разверткой электронного луча (строчная развертка на форме сигнала не сказывается из-за инерционности фотодиода), то сигнал, снимаемый с фотоприемника, является однополярным импульсом напряжения (пропорциональным импульсу фототока фотодиода) с частотой повторения, равной частоте кадровой развертки,

В начале каждого полукадра при помощи формирователя 7 калибровочных и.м- пульсов, запускаемого передним фронтом кадровых синхроимпульсов с второго выхода селектора 6 синхроимпульсов, производится калибровка измерительного тракта устройства. Калибровочный импульс имеет

стабильную амплитуду и подается на калибровочный вход каждого фотоприемника. Калиброванный импульс и импульс фототока разнесены во времени (следуют один за другим в течение полукадра) и. следовательно.

не оказывают влияния один на другой.

С выхода фотоприемника сигнал поступает на вход соответствующего усилителя (3.1-3.3). имеющего амплитудно-частотную характеристику с ограниченной сверху полосой пропускания и служащего для сглаживанияформыимпульсов, пропорциональных импульсам фототоков (изрезанность формы импульсов фототоков является следствием строчной развертки

электронного луча).

Операция преобразования начинается после подачи по шине вывода вычислителя 11 уровня Лог, 0 на управляющий вход цифрового коммутатора 8 и вход разрешения записи БОП 10. а также импульса сброса на вход сброса счетчика 9 адреса. При этом коммутатор 8 подключает выход готовности АЦП 5 к тактовому входу счетчика 9 адреса, в БОП 10 разрешается запись цифровой информации, а на выходе счетчика 9 устанавливается нулевой код.. По шине вывода от вычислителя 11 на. адресный вход первого коммутатора 4 аналоговых сигналов подается двоичный код, управляющий коммутацией.. Первый коммутатор 4 поочередно подключает выход каждого усилителя (3.1- 3.3) к входу АЦП 5, причем длительность г каждого подключения задается программой в соответствии с законом изменения

уровня яркости в испытательном сигнале и используемым вариантом последовательного метода измерения значений фототоков основных цветов. Синхронизация работы вычислителя осуществляется при

помощи кадровых синхроимпульсов, .поступающих в вычислитель по шине ввода с второго выхода селектора 6 синхроимпульсов.. .

Если значения фототоков основных цветов измеряют последовательно от полукад- pa к полукадру дла каждого заданного уровня яркости белого свечения исследуемого участка экрана кинескопа (первый вариант последовательного метода), то

изменение кода на адресном входе коммутатора 4 происходит через время г Тк.

Если измерение значений фототоков основных цветов производят за несколько циклов так, что в течение одного цикла измеряют значения фототоков одного цвета для всех заданных уровней яркости белого свечения исследуемого участка экрана кинескопа (второй вариант последовательного метода), то изменение кода на адресном входе коммутатора 4 происходит через время

г тТк.

Таким образом, после подсчета необходимого количества кадровых синхроимпульсов вычислитель в соответствии с заданной программой производит переключение коммутатора 4.

Калибровочный импульс и импульсное напряжение, пропорциональное импульсу фототока, в каждом полукадре при помощи АЦП преобразуются в последовательность цифровых кодов. Причем преобразование происходит в моменты поступления строчных синхроимпульсов на вход запуска АЦП с первого выхода селектора 6 синхроимпульсов. Задний фронт импульса, формирующегося на выходе готовности АЦП и сигнализирующего об окончании преобразования, увеличивает код на выходе счетчика 9 адреса на единицу и производитзапись цифрового кода с выхода АЦП в соответствующую ячейку БОП 10.

Таким образом, производится запись в БОП цифровых кодов, несущих информацию о форме и параметрах импульсов фототоков основных цветов при заданных уровнях яркости белого свечения исследуемого участка экрана кинескопа. Число ячеек Р БОП 10, необходимое для записи указанной информации, равно

Р-K-rn -Х.

где К - количество корригирующих светофильтров;

m - количество уровней яркости;

X количество строк в одном полукадре.

При переполнении счетчика 9 адреса и, следовательно, по окончании процесса записи цифровых данных в БОП 10 на выходе окончания счета счетчика 9 появляется логический сигнал, поступающий по шине ввода в вычислитель 11 и сигнализирующий о готовности к передаче цифровых данных из БОП в вычислитель.

Режим передачи цифровых, данных в вычислитель. Передача данных из БОП 10 в вычислитель 11 производится после поступления в вычислитель логического сигнала с

выхода окончания счета счетчика 9 адреса. По шине вывода вычислителя на управляющий вход цифрового коммутатора 8 и вход разрешения записи БОП подается уровень

Лог. 1, а на вход сброса счетчика 9 адреса - импульс сброса. При этом коммутатор 8 подключает тактовый вход счетчика 9 к шине вывода вычислителя, запись цифровой информации в БОП 10 запрещается, а на

0 выходе счетчика 9 устанавливается нулевой код (адрес). После считывания вычислителем цифрового кода из какой-либо ячейки памяти БОП на тактовый вход счетчика 9 по шине вывода вычислителя поступает им5 пульс, увеличивающий на единицу код адреса на выходе счетчика 9. На выход БОП поступает код из следующей ячейки памяти. Таким образом, цифровые данные из ячеек БОП последовательно передаются в вычис0 литель.

Вычислитель производит сортировку цифровых данных по массивам. Каждый массив несет информацию о форме и параметрах фототока какого-либо из основных

5 цветов (красного, синего или зеленого) при определенном уровне яркости белого свечения исследуемого участка экрана кинескопа, а также информацию об отклике на калибровочный импульс, характеризующем

0 передаточную характеристику соответствующей цепи аналоговой обработки, т.е. информацию о сигнале в пределах одного полукадра. Вычислитель производит вычисление значений фототоков (например, амп5 литуды или энергии) основных цветов при различных уровнях яркости белого, коррекцию вычисленных значений фототоков с учетом передаточных характеристик цепей аналоговой обработки сигналов основных

0 цветов, вычисление значений яркости белого свечения исследуемого участка экрана кинескопа, а также соответствующих им координат цветности и соотношений уровней яркости основных цветов, сравнение вычис5 ленных значений с предельно допустимыми значениями и т.д. Вычислитель формирует контрольные изображения в виде кодов, располагает графическую, гистограммную и буквенно-цифровую информацию на экра0 не индикатора 12-в наглядной и удобной для восприятия форме.

В соответствии с заданной программой вычислитель выводит на индикатор 12 буквенно-цифровую и графическую информа5 цию в заданном поле допусков, по которой судят о наличии или отсутствий динамического баланса цветности.

Формула изобретения 1. Способ контроля динамического баланса белого кинескопа цветного телевизи,,

бнного приемника, заключающийся в том, что измеряют яркость свечения экрана путем преобразования светового излучения в импульсы фототоков, измеряют значение фототоков для каждого из основных цветов и определяют координаты цветности при различных уровнях яркости белого свечения экрана кинескопа, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени контроля динамического баланса белого, производят ступенчатое через целое число полукадров изменение уровня яркости белого исследуемого участка, значения фототоков основных цветов измеряют одновременно в каждом полукадре или в наперед заданной от полукадра к полукадру последовательности путем преобразования импульсов потоков в последовательности цифровых кодов синхронно строчной развертке.

2.Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем. что измерения яркости белого исследуемого участка экрана кинескопа производят от максимального к минимальному скачкообразно по окончании полукадра, а преобразование формы импульсов фототоков основных цветов в последовательности цифровых кодов производят последовательно так, что в течение одного кадра преобразуют импульсы фототоков только одного цвета при максимальном и минимальном уровнях яркости.

3.Устройство для контроля динамического баланса белого кинескопа цветного телевизионного приемника, содержащее три светофильтра основных цветов, ски связанных с тремя фотоприемниками,

выходы которых соответственно подключены к входам трех усилителей, выходы которых подключены к входам первого коммутатора, выход которого подключен к

входу аналого-цифрового преобразователя, индикатор, отличающееся тем, что введены генератор испытательного сигнала, селектор синхроимпульсов, формирователь калибровочных импульсов, второй

коммутатор, счетчик адреса, блок оперативной памяти, вычислитель, выход генератора испытательного сигнала подключен к входу селектора синхроимпульсов, первый выход которого подключен к входу запуска аналого-цифрового преобразователя, а второй выход - к входу формирователя калибровочных импульсов, выход которого подключен к калибровочным входам фотоприемников, выход синхронизации аналого-цифрового

преобразователя подключен к первому входу второго коммутатора и тактовым входам блока оперативной памяти, адресный вход которого соединен с выходом счетчика адреса, а вход данных - с выходом аналогоцифрового преобразователя, вход разрешения записи подключен к управляющему входу второго коммутатора, выход которого соединен с тактовым входом счетчика адреса, вход вычислителя подключен к выходу блока оперативной памяти и к второму входу селектора синхроимпульсов, шина выходов вычислителя подключена к адресным входам первого коммутатора аналоговых сигналов, к второму выходу второго

коммутатора, к входу разрешения записи блока оперативной памяти, к входу сброса счетчика адреса и входу индикатора.

Изобретение относится к технике измерения цвета в цветном телевидении и может быть использовано для измерения координат цветности и контроля динамического баланса белого экрана цветного кинескопа. Цель изобретения - уменьшение времени контроля динамического баланса белого. Согласно способу уровень яркости белого свечения изменяют ступенчато, через целое число полукадров и только на исследуемом участке экрана кинескопа, а значения фототоков основных цветов измеряют одновременно в каждом подукадре или от полукадра к полукадру в наперед заданной последовательности. Устройство для реализации способа содержит три светофильтра, три фотопреобразователя и три усилителя, первый коммутатор, АЦП, индикатор генератора испытательного сигнала, селектор синхроимпульсов, формирователь калибровочных импульсов, второй коммутатор, счетчик адреса, вычислитель. Сущность способа состоит в том, что изменение уровня яркости белого свечения исследуемого участка кинескопа производят в течение каждого кадра от максимального к минимальному скачкообразно, уровень яркости остальной части экрана задают постоянной, а преобразование импульсов фототоков в последовательности цифровых кодов производят последовательно так, что в течение одного кадра преобразуют импульсы только одного цвета. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 1 ил. Ё J hO 00 Ч) 00 сл