DD271976A1

DD271976A1 - CONTROL DEVICE FOR FINAL ASSESSMENT AND ADJUSTMENT OF MONITORS

Info

Publication number: DD271976A1
Application number: DD31551888A
Authority: DD
Inventors: Rainer Brieke; Christoph Hirsch; Bernhard Unger
Original assignee: Robotron Elektronik
Priority date: 1988-05-09
Filing date: 1988-05-09
Publication date: 1989-09-20

Abstract

Pruefanordnung zur Endpruefung und -einstellung von Monitoren, die fuer hochaufloesende grafische Systeme vorgesehen sind. Ziel ist es, unter Einatz eines Kontroll- und Steuerrechners einen weitgehend automatischen Pruefablauf zu gewaehrleisten. Aufgabe ist es, zur Auswertung CCD-Elemente einzusetzen. Geloest wird das Problem durch die Erkennung des Testbildes auf dem Pruefling ueber die CCD-Anordnung, wobei dieses Testbild mit dem Testbild, welches durch den Kontroll- und Steuerrechner erzeugt wurde, verglichen wird. Hierzu wird ein Bildwiederholspeicher in zwei Ebenen belegt. Fig. 1Test arrangement for the final inspection and adjustment of monitors intended for high-resolution graphic systems. The aim is to ensure a largely automatic test procedure using a control and control computer. The task is to use CCD elements for the evaluation. The problem is solved by the recognition of the test image on the Pruefling on the CCD array, this test image with the test image, which was generated by the control and control computer is compared. For this purpose, a picture memory is occupied in two levels. Fig. 1

Description

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Endprüfung und Endeinstellung von Monitoren, die für hochauflösende grafische Systeme vorgesehen sind.The invention relates to an arrangement for the final inspection and termination of monitors intended for high-resolution graphic systems.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Durch das DD-WP Ί 53038 (H 04 N 7/02) ist eine Anordnung bekannt geworfen, die zur Einstellung der Geometrieparameter von Bildschiimgeräten geeignet ist. Diese schließt die bei der Beurteilung ohne oder unter Zuhilfenahme eintacher Hilfsmittel auftretenden Parallaxenfehler weitgehend aus. Sie hat jedoch letztendlich noch eine individuelle Beurteilung des auf dem Bildschirm dargestellten Testbildes zum Inhalt.DD-WP Ί 53038 (H 04 N 7/02) discloses an arrangement which is suitable for setting the geometry parameters of imaging devices. This largely excludes the parallax errors occurring in the assessment without or with the aid of simple aids. However, it ultimately has an individual assessment of the test image displayed on the screen to the content.

Eine weitere Einstellmöglichkeit ist in dem DD-WP 238300 dargestellt. Hierbei handelt es sich um die Abtastung der Bestandteile eines auf dem zu prüfenden Bildschirm dargestellten Testbildes mittels eines nahezu punktförmigen lichtelektrischen Wandlers, der mittels eines mechanischen Systems über den Bildschirm bewegt wird. Aus der rechnergesteuerten Position des Wandlers und dessen Ausgangssignal können die geometrischen Parameter des Testbildes durch einen Mikrorechner bewertet werden. Diese Vorgehensweise benötigt verhältnismäßig große Zeiten, um — bedingt durch das mechanische System — die Geometrieparameter durch den Mikrorechner zu erfassen. Weiterhin ist das mechanische System wegen der zu realisierenden Genauigkeiten und Stabilitäten sehr aufwendig zu realisieren.Another setting option is shown in the DD-WP 238300. This is the scanning of the components of a test image displayed on the screen to be tested by means of a nearly point-shaped photoelectric transducer, which is moved over the screen by means of a mechanical system. From the computer-controlled position of the transducer and its output signal, the geometric parameters of the test image can be evaluated by a microcomputer. This approach requires relatively large times to - due to the mechanical system - to capture the geometry parameters by the microcomputer. Furthermore, the mechanical system is very expensive to realize because of the accuracies and stabilities to be realized.

Aus dem EP 0023574 ist ein „Opto-elektronisches Prüfsystem zur automatischen Beschaffenheitsprütung von Leiterplatten, deren Zwischenprodukte und Druckwerkzeuge" bekannt geworden. Dieses Prüfsystem dient zur Beschaffenheitsprüfung von zwer'ii "»ensionalen, mit großer Figurendichte behafteten Körpern, insbesondere Leiterplatten. Die Abtastung erfolgt mittels eines Halbleiterwandlers und der mäanderförmigen Bewegung des Objektes längs einer Fotodiodenzeile unter Einsatz eines Kreuztisches mit Wegmeßsystem, der mit hoher Geschwindigkeit bewegt wird. Die Signalverarbeitung erfolgt, indem das Ausgangssignal des optoelektronischen Wandlers zunächst auf analoge Weise „vorverarbeitet" wird. Dies geschieht, um den Aufward zu senken, wobei man zunächst eine grobe Information über die zu beurteilenden Kanten der Figuren erhält. An diese Vorverarbeitung sind mehrere parallelarbeitende Fehlererkennungssysteme angeschlossen, wodurch ein einmaliger Lauf möglich wird. Das Prüfsystem enthält weiterhin eine Vielfalt von Schaltungsanordnungen zur Beurteilung bestimmter Anteile der Figuren, wie Lötaugen, Kantenverläufe, zusammenhängende Flächen u.a., um die Figuren in effektiver Weise beurteilen zu können.An "opto-electronic test system for automatic quality control of printed circuit boards, their intermediate products and printing tools" has become known from EP 0023574. This test system is used to check the quality of zwer'ii "» ensional, with large figure dense bodies, in particular printed circuit boards. The scanning is carried out by means of a semiconductor converter and the meandering movement of the object along a line of photodiodes using a cross table with position measuring system, which is moved at high speed. The signal processing takes place by first "pre-processing" the output signal of the optoelectronic converter in an analogous manner, in order to reduce the forwarding by first obtaining rough information about the edges of the figures to be evaluated The test system further includes a variety of circuitry for judging particular proportions of the figures, such as pads, edge courses, contiguous areas, among others, to effectively evaluate the figures.

Ebenso wird in dem EP 0095S17 ein „Verfahren und Einrichtung zur automatischen optischen Inspektion" vorgestellt. Dieses Verfahren arbeitet mit einer Fernsehkamera, welche Bildmuster abtastet. Durch eine große Vergrößerung können hohe Auflösungen erzielt werden. Wegen der Linearitätsprobleme der Kamera und aer hohen Vergrößerung können nur kleine Ausschnitte betrachtet werden, wodurch eine Bewegung des Objektes notwendig wird. Diese erfolgt mit Hilfe eines x-y-Tisches mäanderförmig. Die Bewertung erfolgt mittels eines zweistufigen Verfahrens, indem in einem ersten Schritt die interessanten Bereiche genau untersucht und markiert werden und in einem zweiten Schritt die nichtmarkierten Gebiete schnell auf interessante Bildelemente (grauwertabhängig) untersucht werden. Die genaue und detaillierte Untersuchung erfolgt mittels aufwendiger mäanderförmiger Abtastung. Die Markierung im ersten Schritt wird unter Anwendung eines bestimmten Bit im Bildspeicher erreicht und zeigt an, ob der Bereich schon ausgewertet ist. Das Verfahren ist insbesondere auf die Beurteilung von Leiterplatten bzw. photolithographischen Masken ausgerichtet, da hier häufig wiederkehrende Grundstrukturen zu bewerten sind.Also, EP 0095S17 discloses a "method and apparatus for automatic optical inspection." This method works with a television camera scanning image patterns, high resolution can be achieved by high magnification The evaluation is carried out by means of a two-step process, in which the interesting areas are examined and marked in a first step and in a second step the The precise and detailed examination is carried out by means of elaborate meander-shaped scanning The marking in the first step is achieved using a specific bit in the image memory and displays whether the area has already been evaluated. The method is particularly geared to the evaluation of printed circuit boards or photolithographic masks, since frequently recurring basic structures are to be evaluated here.

Ziel der Erfindung ist es, die Aufwendungen der Ausrüstungen für die Früfung von Monitoren bei gleichzeitiger Senkung der Prüfzeiten zu reduzieren, wobei dieses durch eine Automatisierung des Ablaufs ermöglicht werden soll, womit eine höhere Objektivität bei der Beurteilung des Testbildes im Vordergrund steht.The aim of the invention is to reduce the cost of the equipment for the monitoring of monitors while reducing the test times, this being made possible by an automation of the process, which is a higher objectivity in the assessment of the test image in the foreground.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Prüfanordnung einschließlich einer elektrischen Schaltung zu finden, die eine objektive Beurteilung oines Textbildes ermöglicht, wobei ein Kontroll- und Steuerrechner die Testbilderzeugung und Steuerung übernimmt und die Auswertung über CCD-Elemente erfolgen soll.The invention has for its object to find a test arrangement including an electrical circuit that allows an objective assessment oines text image, with a control and control computer takes the test imaging and control and the evaluation should be done via CCD elements.

Das Wesen der Erfindung ist darin zu sehen, daß zur Erfassung und opto-elektrischen Wandlung des Testbildes des zu prüfenden Monitors eine matrixförmige Anordnung von CCD-Elementen (vereinigt einschließlich unmittelbar zugehörige Schaltungselemente in einem integrierten Schaltkreis) in der Abbildungsebene eines Objektivs, das vor dem zu prüfenden Monitor aufgebaut ist, angeordnet wird. Dieses CCD-Element arbeitet auf einen Bildwiederholspeicher, an den ein Kontrollmonitor angeschlossen ist, wobei ein Kontroll- und Steuerrechner ebenfalls auf diesen Bildwiederholspeicher zugreifen kann, und daß zur Steuerung des Bildwiederholspeichers in bezug auf den Kontrollmonitor und die CCD-Anordnung ein Grafic-Devic-Controler" benutzt wird. Ein weiteres Merkmal ist darin zu sehen, daß der Kontroll- und Steuerrechner eine Einrichtung bedienen kann, die die rechnergesteuerte Veränderung von einstellbaren Bauelementen ermöglicht.The essence of the invention is to be seen in that for the detection and opto-electrical conversion of the test image of the monitor to be tested, a matrix-shaped arrangement of CCD elements (combined with directly associated circuit elements in an integrated circuit) in the imaging plane of a lens, which before the is constructed to monitor to be arranged. This CCD element operates on a frame buffer to which a control monitor is connected, wherein a control and control computer can also access this frame buffer, and that for controlling the frame buffer with respect to the control monitor and the CCD array a Grafic device A further feature is the fact that the control and control computer can operate a device that allows the computer-controlled change of adjustable components.

Auf diese Weise ergibt sich der Vorteil, daß zur Erfassung des zu beurteilenden Testbildes keine mechanisch bewegten Wandler notwendig sind, eine kurzzeitige Erfassung über den Wandler ermöglicht wird und mittels des Kontroll- und Steuerrechners eine objektive Bewertung des Testbildes möglich ist.In this way, there is the advantage that no mechanically moving transducers are necessary for detecting the test image to be assessed, a short-term detection of the transducer is possible and an objective evaluation of the test image is possible by means of the control and control computer.

AuftführungsbeispielAuftführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigt:The invention will be explained below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawing shows:

Fig. 1: ein Blockschaltbild, Fig.2: ein Inipulsdiagramm.Fig. 1 is a block diagram, Figure 2: an Inipulsdiagramm.

Las auf dem Bildschirm 1.1 eines Monitors 1 mittels eines angeschlossenen Testbildgenerators 2 erzeugte Testbild wird durch ein Objektiv 3, dessen optische Achse 3.1 mit dar dos Bildschirm 1.1 und der einer CCD-Anordnung 4.1, die sich zusammen mit angesteuerten Bauelementen auf einer Leiterkarte 4 befindet, übereinstimmt, abgebildet. Die auf der Leiterkarte 4 befindlichen Bauelemente zum Betrieb der CCD-Anordnung 4.1 sind mit dem Datenbus 9.1 eines Kontroll- unc¹ Steuerrechners 9 und dem Adressenbus 5.1 eines „Grafic-Device-Controlers" 5 verbunden, wobei die Date !leitungen jeweils über bidirektional arbeitende Treiber 4.2,5.2 der Leiterkarte 4 und des „Grafic-Device-Controlers" 5 entkoppelt sinrl. Der Datenbus 9.1 ist ferner über einen Treiber 6.1 mit einem Bildwiederholspeicher 6 und den Dateneingängen des „Grafic-üevice-Controlers" 5 über dessen Treiber 5.2 verbunden.Las test image generated on the screen 1.1 of a monitor 1 by means of a connected test image generator 2 by a lens 3, the optical axis 3.1 with dar dos screen 1.1 and a CCD array 4.1, which is located together with driven components on a printed circuit board 4, matches, shown. The components on the printed circuit board 4 for operating the CCD array 4.1 are connected to the data bus 9.1 of a control unc ¹ control computer 9 and the address bus 5.1 of a "graphic device controller" 5, wherein the data lines each have bidirectional operation Driver 4.2.5.2 of the printed circuit board 4 and of the "graphic device controller" 5 decouples sinrl. The data bus 9.1 is also connected via a driver 6.1 with a frame buffer 6 and the data inputs of the "graphic control device" 5 via its driver 5.2.

Der „Grafic-Device-Controler" 5 ist mit an dom Steuerbus 3.2 des Kontroll- und Steuerrechnors 9 angeschlossen und liefert Synchronisationssignale über eine Leitung 5.3 an einen Monitor 7, der seine Bildinformationen aus dem Bildwiederholspeicher 6 über dessen Videokanal 6.3 erhält. Die Adressenausgänge 5.1 des „Grafic-Device-Controlers" 5 gelangen über einen Multiplexer 8 ebenfalls zum Bildwiederholspeicher 6. Die weiteren Eingänge des Multiplexers 8 sind über einen Adressenbus 9.3 mit dem Kontroll- und Steuerrechner 9 verbunden.The "graphic device controller" 5 is connected to dom control bus 3.2 of the control and control computer 9 and supplies synchronization signals via a line 5.3 to a monitor 7, which receives its image information from the image memory 6 via its video channel 6.3 of the "graphic device controller" 5 also pass through a multiplexer 8 to the image memory 6. The other inputs of the multiplexer 8 are connected via an address bus 9.3 with the control and control computer 9.

Der Steuerbus 9.2 ist noch auf eine DMA-Steuerung 6.2 des Bildwiederholspeicher 6 geführt, wobei diese über die Leitung 5.3 mit dem Monitor 7 und dem „Grafic-Device-Controler" 5 verbunden ist. An den Kontroll- und Steuerrechner 9 kann ferner eine Einrichtung 10 angeschlossen werden, die die Einstellung verstellbarer Bauelemente des Monitors 1, z.B. Einstell.egler, ermöglicht und so die Parameter des Testbildes beeinflußt.The control bus 9.2 is still routed to a DMA controller 6.2 of the image memory 6, whereby it is connected via the line 5.3 to the monitor 7 and the "graphic device controller" 5. A device can also be connected to the control and control computer 9 10 are connected, which allows the adjustment of adjustable components of the monitor 1, eg Einstell.egler, and thus affects the parameters of the test image.

Die Wirkungsweise soll anhand des Impulsdiagramms in Fig. 2 erläutert werden. Der „Grafic-Device-Controler" 5 liefert im „Normalzustand", d.h. bei nicht erlaubtem DMA, alle zur Steuerung des Monitors 1 notwendigen Signale (Synchronsignale tür Zeile und Bild über die Leitung 5.3, Adreßsignale VADR auf dem Adressenbus 5.1 über den Multiplexer 8 zum Bildwiederholspeicher 6), und somit sendet der Bildwiederholspeicher 6 über den Videokanal 6.3 Videosignale. Während der Rückläufe für Zeile und Bild ist also der Zugriff zum Bildwiederholspeicher möglich (Signal DMAerl auf dem Steuerbus 9.2). Ein vom „Grafic-Device-Controler" 5 und/oder dem Kontroll- und Steuerrechner 9 geforderter Zugriff zum Bildwiederholspeicher 6 wird also nur bei dem Signal DMAerl = H zugelassen, wobei der Datenweg von der CCD-Anordnung 4 zum Bildwiederholspeicher 6 nur frei ist, wenn vom Kontroll· und Steuerrechner 9 kein Zugriff angefordert wurde. Auf dem Schirm des Kontrollmonitors 7 wird also ständig der Inhalt des Bildwiederholspeichers 6 dargestellt. Betrachtet man zunächst die Anordnung ohne den „Grafic-Device-Controler" 5 und somit ohne die Leiterkarte 4, so ist es verständlich, daß auf dem Monitor 7 ein „Solltestbild" dargestellt werden kann, dessen Parameter vom Kontroll· und Steuerrechner vorgegeben werden. Hierzu dient eine Ebene des Bildwiederholspeichers 8. Dies ermöglicht, daß das Solltestbild in einer bestimmten Grundfarbe erzeugt werden kann. Während der Rückläufe kann, wie oben dargestellt, nun auch eine Anordnung des Inhaltes des Bildwiederholspeichers 6 in einer zweiten Ebene erreicht werden, die sofort dargestellt wird. Die Darstellung der'Ebenen kann durch verschiedene Farben erfolgen.The operation will be explained with reference to the timing diagram in Fig. 2. The "graphic device controller" 5 delivers in the "normal state", i. for non-permitted DMA, all the signals necessary for controlling the monitor 1 (sync signals line and picture via the line 5.3, address signals VADR on the address bus 5.1 via the multiplexer 8 to the frame buffer 6), and thus sends the frame buffer 6 via the video channel 6.3 video signals , During the returns for line and picture so the access to the image memory is possible (signal DMAerl on the control bus 9.2). An access to the image repeat memory 6 required by the "graphic device controller" 5 and / or the control computer 9 is thus permitted only with the signal DMAerl = H, the data path from the CCD arrangement 4 to the image memory 6 being only free if no access has been requested by the control and control computer 9. The contents of the image repeat memory 6 are thus constantly displayed on the screen of the control monitor 7. First, the arrangement without the "graphic device controller" 5 and thus without the circuit board 4 is considered It is therefore understandable that a "target test image" whose parameters are specified by the control and control computer can be displayed on the monitor 7. A plane of the image repeat memory 8 is used for this purpose. This enables the desired test image to be generated in a specific base color During the returns, as shown above, now also an arrangement of the content of the frame buffer 6 in a two level, which is displayed immediately. The representation of the planes can be done by different colors.

Der „Grafic-Device-Controler" 5 liefert durch die reihen- 'jnd zeilenweise Abtastung der CCD-Anordnung 4.1, wobei die Aufrufadressen von dem „Grafic-Device-Controler" 5 bereitgestellt werden und die Ausgangssignale der CCD-Anordnung 4.1 mittels eines A/D-Wandlers 4.3 für den Treiber 4.2 aufbereitet werden, ein Abbild des auf dem Schirm 1.1 des zu prüfenden Monitors 1 erzeugten Testbildes. Infolge der genauen matrixförmigen Anordnung der CCD-Elemente erfolgt die Abbildung mit genügender Genauigkeit, ein lichtstarkes Objektiv 3 vorausgesetzt. Vom Kontroll- und Steuerrechner 9 ist es möglich, dasThe "graphic device controller" 5 supplies the CCD array 4.1 by the row-by-row scanning of the CCD array 4.1, the call addresses being provided by the "graphic device controller" 5 and the output signals of the CCD array 4.1 by means of an A. / D converter 4.3 are prepared for the driver 4.2, an image of the generated on the screen 1.1 of the monitor to be tested 1 test image. As a result of the exact matrix arrangement of the CCD elements, the image is taken with sufficient accuracy, assuming a fast lens 3. From the control and control computer 9, it is possible to

erzeugte Testbild auf dem Schirm 1.1 lU beurteilen, indem die Inhalte der Ebenen des Bildwiederholspeichers 6 verglichen werden. Zur günstigen Gestaltung dieses Vorganges können vom Kontroll- und Steuerrechner 9 über eine Leitung 9.4, die zu einem Testbildgenerator 2 führt, verschiedene Testbilder - beispielsweise zur Beurteilung solcher Parameter wie: Bilcimittif'.eit, Bildbreite, Bildhöhe, Bildlinearität, Bildverzerrung aufgerufen werden. Auf dem Monitor 9.5 des Kontroll· und Steuerrechners 9 werden Informationen für den Bediener der Einrichtung dargestellt. Demgegenüber kann der Monitor 9 der visuellen Reurteilung des Testbildes dienen, indem die Wirkung von bmstelloperationen am zu prüfenden Monitor 1 beobachtet und mit dem Solltestbild verglichen werden kar '. Dabei ist es belanglos, ob die Einstellungen von Hand oder durch die gesteuerte Einrichtung 10 erfolgen, Wo .ei im letzteren Fall ein automatisch arbeitendes System vorliegt. Dabei handelt es sich bei der Einrichtung um einen an sich bekannten Aufbau von Stellgliedern, die mit den Einstellelementen 1.2 des Monitors 1 gekoppelt sind.Judge generated test image on the screen 1.1 lU by the contents of the levels of the frame buffer 6 are compared. For a favorable design of this process, various test patterns can be called up by the control and control computer 9 via a line 9.4 which leads to a test image generator 2, for example for evaluating such parameters as image quality, image width, image height, image linearity, image distortion. Information for the operator of the device is displayed on the monitor 9.5 of the control and control computer 9. In contrast, the monitor 9 can serve the visual re-evaluation of the test image by observing the effect of bmstelloperationen on the monitor to be tested 1 and be compared with the desired test image kar '. It is irrelevant whether the settings are made by hand or by the controlled device 10, Where in the latter case an automatically operating system is present. In this case, the device is a known construction of actuators which are coupled to the setting elements 1.2 of the monitor 1.

Claims

1. Test arrangement for final testing and adjustment of monitors using a control and Stüuerrechners and oiner analog signal processing by charge coupled o shift register, characterized in that for the detection and opto-electronic conversion of the test image of the monitor to be tested (1) the matrix-shaped arrangement of CCD Elements (4) in the image plane of a high-speed lens (3), said CCD array (4) operates on a frame buffer (6) to which a control monitor (7) is connected, that the control and control computer (9) can also access the Büdwiederholspeicher (6) and that for controlling the Bildwiedorholspeichers (6) with respect to the control monitor (7) and the CCD array (4) gin "Grafic Device Control" (5) is vorgesellen.

2. Test arrangement according to claim 1, characterized in that in the Bildwiederholspeichar (6) the test images are stored in two levels, where he the associated video addresses (VADR) via a multiplexer (8) once from the "Grafic Device Controler" (5 ) via its line (5.1), which is also connected to the CCD array (4), and on the other hand from the control and control computer (9) via the address bus (9.3) receives.