CS217036B1 - Zapojení obvodu pro digitální řízení vychylování paprsku obrazovky při pomalém snímkovém rozkladu - Google Patents

Abstract

Vynález se týká snímečího systému umožňující pomocí mnohonásobného dvourozměrného prokladu lépe ividitelnit obraz při pomalém snímkování. Zapojení tvoří binární čítač o délce 2.1 bitů zapojený se dvěma číslicově analogovými převodníky. Podstatou zapojení je, že řítač počínaje váhově nejnižřími i v 'stupy je spojen a váhově nejvýřčími i výstupy prvního a druhého převodníku, jejichž nejnižší vstupy jsou spojeny s nejvyřřími výstupy '•'íteče s výstup převodníků je spojen s vertikálním a horizontálním vstupem obrazovky. Zapojení je určeno pro vřecnny rastrovací zobrazovací aystémy e digitálním řízením, kde je nutno volit z hlediska signálu pomelé vychylování paprsku, např. rastrovací elektronové mikroskopy atd.

Description

VAŠINA PETR RNDr., FRANK LUDĚK RNDr, BRNO (^Zapojení obvodu pro digitální řízení vychylování paprsku obrazovky při pomalém snímkovém rozkladu

Vynález se týká snímečího systému umožňující pomocí mnohonásobného dvourozměrného prokladu lépe ividitelnit obraz při pomalém snímkování.

Zapojení tvoří binární čítač o délce 2.1 bitů zapojený se dvěma číslicově analogovými převodníky.

Podstatou zapojení je, že řítač počínaje váhově nejnižřími i v 'stupy je spojen a váhově nejvýřčími i výstupy prvního a druhého převodníku, jejichž nejnižší vstupy jsou spojeny s nejvyřřími výstupy '•'íteče s výstup převodníků je spojen s vertikálním a horizontálním vstupem obrazovky.

Zapojení je určeno pro vřecnny rastrovací zobrazovací aystémy e digitálním řízením, kde je nutno volit z hlediska signálu pomelé vychylování paprsku, např. rastrovací elektronové mikroskopy atd.

317 038

Vynález se týká zapojení obvodu pro digitální řízení vychylování paprsku obrazovky při normálním snímkovém rozkladu a snímacího systému umožňující pomocí mnohonásobného dvourozměrného prokladu lépe zviditelnit obraz při pomalém snímkovém rozkladu.

V nejrůznřjfich zobrazovacích systémech se zejména v případě nízké úrovně obrazového signálu používá velmi pomalých snímkových rozkladů a dobou snímků řádů sekund až desítek sekund. Dalším důvodem pro zpomalení rozkladu může být přenos obrazové informace pomalým komunikačním kanálem. V těchto případech vyžaduje zviditelnění obrazu pro pohodlné pozorování použití prmětové obrazovky nebo obrazová paměti. Obě tato řešení jsou však velmi nákladná. Přitom ae často spokojíme s pouhým hrubým přehledem e stavu obrazu - například u fyzikálního přístroje pomelu vytvářejícího obrazový signál postačí mít při nastavování k dispozici jen obraz o malém počtu obrazových bodů a teprve pro záznam definitivního obrazu lze zvolit hustší sít obrazových bodů. K tomuto účelu je tedy Zapotřebí vychylovecích obvodů alespoň se dvěma rozkladovými normami. Navedení v'ce obrazových norem cvŠem zvyšuje složitost obvodu a při změně rychlosti vvchylovéní se mění i dynamické vlastnosti systému, což působí další potíže.

J-yto dosavadní nevýhody odstraňuje zapojení obvodu pro digitální řízení vychylování pa2 1 prsku obrazovky při pomalém snímkovém rozkladu sestávající s binárního čítače o délce ‘ bitů a ze dvou číslicově analogových převodníků, z nichž každý má délku bitů, jehož podstatou je, že váhově nejvyřřích * vstupů prvního převodníku je spojeno s váhově nejnižšími ¹ výstupy čítače, jehož váhově vyšších ¹ výstupů je spojeno s váhově nejvyššími ¹ vstupy druhého převodníku, přičemž váhově nejvyšší výstupy lichých čísel počínaje prvním nejvyšším výstupem číteče je spojeno s váhově nejnižších vstupů druhého převodníku a váhově nejvyšší výstupy sudých čísel počínaje druhým nejvyšším výstupem je spojeno s váhově nejnižších vstupů prvního převodníku, zatím co výstup prvního a druhého převodníku je spojen s horizontálním s vertikálním vstupem obrazovky.

žapojení obvodu pro digitální vychylování přináší tyto hlavní výhody: vychylovací obvod produkuje posloupnost pro pozorování přibližně ekvivalentních obrezů s n krát vyšší obrazovou frekvencí, přičemž složením n t chto dílčích obrazů v nějakém vhodném médiu, např. ve fotografické vrstvě, dostaneme úplný obraz s dostatečně hustou sítí bodů; obvod je zcela jednoduchý a lze ho ovládat jak mikropočítačem, posunujícím programový čítač pro zpracování předchozího vzorku obrazového signálu, tsk pouhým zdrojem kmitočtu, kteiý může mít jedinou frekvenci, takže nároky ns dynamické vlastnosti systému jsou minimalizovány.

Vynález blíže objasní přiložený výkres, na kterém je uvedeno na obr. 1 základní zapojení a na obr. 2 praktický příkled určený pro vytváření 4 x 4 prokladu obrazu tvořeného 256 x 256 obrazovými body.

základní zapojení na obr. 1 sestává z binárního čítače C o délce 2.1 bitů, kde Islog₂ N, piičemž K je počet řádků obrazu a zároveň počet obrazových řádků.

Další částí základního zapojení jsou dva číslicově analogová převodníky P1.P2 obsahující * vstupů, rozdělených vždy na dvě skupiny o a vstupech, kde i«=log₂ (N/n), přičemž p

n je počet bodových prokladů obrazu v obou směrech a n je tedy počet dílčích obrazů. V praxi přicházejí v úvahu obrazové normy 256x256, 512x512, 1024 x 1024, 2048 x 2048 a 4096x4096 obrazových bodů.

Pro zlepšení pozorovetelnoetl obřežu při pomelu vytvářeném jasovém signálu lze dosáhnout rovnoměrnějšího pokrývání stínítka obrazovky vytvořením eubsnímků a bodovým prokledem 2x2, x 4» 8 x 8, 16 x 16, 32 x 32. V uvedených příkladech se vychylovací napětí vytváří pomocí 8,9,10,11 resp. 12 bitových číslicově analogových převodníků připojených k čítači o délee 16,18,20,22 resp. 24 bitů. Jestliže zvolíme normu 256 x 256 bodů a bodový proklad 4x4, pak jeeu pro vychylování použity převodníky o dáloe 8 bitů a šestnáctibitový Čítač. Vstupy převodníků jsou rozděleny na skupinu 6 bitů s vyšší váhou a skupinu dvou nejnižších bitů.

Jal; patrno z obr. 1 je základní zapojení naznačeno v teková úpravě, aby bylo ekvivalentně použitelné s čítačem o délce v celém uvedeném rozsahu počtu bitů. Čítač C se vstupní svorkou CJS mátéýy vyznačených dvanáct a tečkované naznačených dalších ⁿ výstupů, kde váhově nejnižřích ¹ výstupů Qo, Qx až ΰχ_χ je spojen© a váhově nejvyěšími ¹ vstupy Djei, ^di_í₊i ®^ž ®I-1 převodníku Pl. Déle pak váhově yyšších * výstupů Q* ’ ^Qi»l^Ž<i21- 2 čítače C je spojeno a váhově nejvyŠŠÍmi ¹ vstupy D^, .ž p^ _{druhého převodníltu} pg. h_eproti tomu váhově nejvyěší výstupy lichých čísel počínaje pivním nejvyřřím výstupem Qgl-l’ ^21-3 až Qgi+l Čítače £ 3* epo3®ⁿo ® váhově nejnižších vstupů DQ, ϋχ až Οχ_χ_χ druhého převodníku P2 , zatím co váhově nejvyěší výstupy sudých čísel počínaje druhým nejvyšším výstupem ^Q2I-2 * QgI-4 ^až ®2i ^BP°3^{eno 8 I_i} váhově nejnižších vetupů Do, D_x až Dj.2. _x prvního převodníku Pl. Výstup VI a V2 prvního a druhého převodníku Pl a P2 je spojen s horizontálním a vertikálním vstupem X a Y. obrazovky. Příklad zapojení na obr. 2 sestává ze šesnáctlbitového čítače C, na jehož hodinový vstup 1 je přiváděn hodinový kmitočet určující rychlost vychylování a ze dvou osmibitových číslicově analogových převodníků Pl, P2, na Jejichž výstupech vznikají pilovitá vychylovací průběhy pro vychylování paprsku v obou směrech, hejnižších šest výstupů Qq,Q_x, 0^· Q?» Q4» Qg 3« připojeno k vyěším šesti vstupům D_g,Dg,D^,Dg, prvního převodníku Pl. přičemž dalších vyšších šest výstupů ®10®ll’ *^^e připojeno k vyšším šesti vstupům D₂,D^,D^,Dg,Dg,D^, druhého převodníku P2 a třináctý výstup ®12 čítače C je připojen ke druhému vstupu Dl prvního převodníku Pl. Čtrnáctý výstup ia čítače C je připojen ke druhému vstupu ΰ_χ druhého převodníku P2. patnáctý výstup Q_X4 čítače C je připojen k pivnímu vstupu Dq prvního převodníku Pl a konečně šestnáctý výstup Q_Xg čítače C je připojen k prvnímu vstupu ϋθ druhého převodníku P2.

Za provozu pracuje zařízení takto i Výstupní napětí ne výstupech převodníků Pl a P2 .je dáno kombinací logických úrovní na jejich vstupech D_Q až D? a nabývá 256 různých hodnot, které udávají číslo řádku, eventuelně i sloupce u převodníku P2 a číslo bodu v řádku u převodníku Pl. h« začátku činnosti jsou všechny výstupy % -^ž *15 ^čí tače C v nízké logické úrovni, což značí, že napětí na výstupech převodníků Pl. P2 odpovídají prvnímu bodu prvního řádku. Po příchodu prvního hodinového impulsu na vstup čítače C se stav výstupů mění na fieíl, Q_x až Q_Xg>0, což způsobí skok napětí na výstupu prvního převodníku Pl na hodnotu odpovídající 5. bodu prvního řádku. Druhý hodinový impuls zvýší stav čítače na <2_χ=1, až Q_xg°> čemuž odpovídá bod 9. prvního řádku. To ee dále opakuje až do příchodu 63. hodinového impulsu, kdy výstupní napětí prvního převodníku Pl odpovídá 253. bodu prvního řádku.

64. hodinový impuls změní stav čítače tak, že βθ=1 a ostatní výstupy čítače C Jsou nulové, což odpovídá 1. bodu pátého řádku. Tímto způsobem je postupně vytvářen první dílčí snímek až do stavu Čítače Q_Q až Qj·^· 1, Q₁₂ ^15 ^oož nestane po 4<J95 hodinových impulsech;

tomuto stavu odpovídá 253. hod 253. řádku obrazu. Vykreslil se tedy v síti čtyřikrát řidří v obou směrech, úplný obraz se 64 řádky po 64 obrazových bodech, Po následujícím obrazovém impulsu ^Q12^el a vřechny ostatní výstupy čítače 0 jsou v nule. V tomto stavu se vykreslí dalěí dílčí obraz obsahující 3..7.. až 255. bod 1..5.. až 253. řádiju. Po delřích 4096 hodinových pulsech se stav čítače změní tak. že Q^yl * ostatní výstupy - 0 a dojde tedy k vykreslení dílčího obrazu složeného z 1.,5.. až 253. bodu z řádků 3..7.. až 255. Tímto způsobem projdou výstupy Q^g až čítače C v?ech 16 moných stavů a dojde tedy k vytvoření celkem 16 vzájemně poněkud přesazených obrszů, které dohromady tvoří úplný snímek s 256 řádky po 256 bodech.

Zapojení pro zlepření pozorovatelnosti obrazu při velmi pomalém snímkovém rozkladu je použitelné ve věech rastrovacích zobrazovacích systémech s digitálním řízením, kde je nutné volit z hlediska signálu pomalé vychylovéní paprsku, jako je tomu např. v některých aplikacích raatrovaoí elektronové mikroskopie, v zobrazovacím režimu spektroskopie Augerových elektronů a ve věech delřích spektroskopických metodách s dvourozměrným zobrazením zkoumaného vzorku.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Zapojení obvodu pro digitální řízení vychylovéní paprsku obrazovky při pomalém snímkovém rozkladu sestávající z binárního čítače o délce * bitů e ze dvou číslicově analogových převodníků, z nichž každý má délku bitů, vyznačené tím, že váhově nejvyřěich ¹ vstupů (^DI«1· ^Dl_i+l ^Dx_j) P^vníbo převodníku (Pl) je spojeno a váhově nejnižřími ¹ výstupy (Q0»Q1 aŽ čítače (C), jehož váhově vyěřích ¹ výstupů(QitQ_i+1 až je spojeno s váhově nejvyěřími ¹ vstupy ^DI-P druhého převodníku (P2) přičemž váhově nejvyřří výetupy lichých Čísel počínaje prvním nejvyřřím výstupem (Qgl-l» ^21-3 ^až ®2i+l^ tače (C) je spojeno s váhově nejnižěich vstupů (D_Q,D^ až druhého převodníku (P2) a váhově nejvyřří výstupy sudých čísel počínaje druhým nejvyřřím výstupem ($21-2’ $21-4 až Qg^) je spojeno s ^lei váhově nejnižěich vstupů (^dq»^d^ až prvního převodníku, zatímco výstup (VI a V2) prvního a druhého převodníku (Pl a P2) je spojen ε horizontálním a vertikálním vstupem (X a Y) obrazovky.