DD282066A5

DD282066A5 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR OPTICALLY MEASURING THE MISTAKE CONVERGENCIES OF THE COLOR COMPONENTS OF COLOR IMAGE OWNERS

Info

Publication number: DD282066A5
Application number: DD32609889A
Authority: DD
Inventors: Helmut Knauth; Hans-Juergen Nehls; Helmut Schwietzke; Harald Sommerfeldt; Peter Hoffmann; Ulrich Tittel; Dietrich Francke; Peter-Michael Merbach
Original assignee: Werk Fernsehelektronik Veb
Priority date: 1989-02-28
Filing date: 1989-02-28
Publication date: 1990-08-29

Abstract

Die Schaltungsanordnung zum optischen Messen der Fehlkonvergenzen der Farbkomponenten an Farbbildwiedergaberoehren, vorzugsweise In-Line-Farbbildroehren, ist geeignet, schnell und zuverlaessig im Fertigungsprozesz Fehlkonvergenzwerte zu erfassen und im Produktionsprozesz zu verwerten. Erfindungsgemaesz wird der Ausgang des aus den beiden Teilstroemen gebildeten Differenzsignals einer positionsempfindlichen Flaechenfotodiode mittels eines synchron mit dem Wechsel der beiden zu vermessenden Farbbildmuster getakteten Umschalters abwechselnd mit den Eingaengen zweier Meszwertspeicherschaltungen verbunden und an die Meszwertspeicherausgaenge einer an sich bekannten Differenzschaltung und einer Positionieranzeige angeschlossen. Mittels eines synchron getakteten Auswahlschalters wird von den drei Farbkatoden der Farbbildroehre das zu vermessende Farbstrahlpaar mit den abwechselnden Bildmustersignalen verbunden. Damit wird ein dem Fehlkonvergenzwert der beiden zu vermessenden Farblinien entsprechendes Meszsignal und der Lage der beiden erfaszten Farblinien entsprechende positionsabhaengige Signale erzeugt.{Schaltungsanordnung; Messen; Fehlkonvergenz; Farbkomponenten; Farbbildwiedergaberoehre; Fertigungsprozesz; Differenzsignal; Flaechenfotodiode; Meszwertspeicherschaltung; Positionieranzeige}The circuitry for optically measuring misconvergence of the color components on color reproduction tubes, preferably in-line color picture tubes, is capable of quickly and reliably detecting misconvergence values in the manufacturing process and utilizing them in the production process. According to the invention, the output of the differential signal of a position-sensitive surface photodiode formed by the two partial currents is alternately connected to the inputs of two measurement value storage circuits and connected to the measurement value memory outputs of a differential circuit known per se and a positioning display by means of a switch clocked synchronously with the change of the two color image samples to be measured. By means of a synchronously clocked selection switch, the ink jet pair to be measured is connected to the alternating image pattern signals by the three color cathodes of the color picture tube. This produces a position-dependent signal corresponding to the misconvergence value of the two color lines to be measured and the position of the two detected color lines. Measure up; Misconvergence; Color components; Farbbildwiedergaberoehre; Fertigungsprozesz; Difference signal; Flaechenfotodiode; Meszwertspeicherschaltung; positioning display}

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum optischen Messen der Fehlkonvergenzwerte der auf der Bildschirmoberfläche von Farbbildwiedergaberöhren, vorzugsweise In-Iine-Farbbildröhren, erzeugten Farbkomponenten, wobei im Fertigungsprozeß der Farbbildröhren und bei der Qualitätskontrolle, z. B. an definierten Meßstellen für den Test, ein schnelles und zuverlässiges Messen der Fehlkonvergenzwerte ermöglicht wird.The invention relates to a circuit arrangement for optically measuring the misconvergence values of the color components produced on the screen surface of color display tubes, preferably inline color picture tubes, wherein in the manufacturing process of color picture tubes and in quality control, e.g. B. at defined measuring points for the test, a fast and reliable measurement of Fehlververgenzwerte is possible.

Characteristic of the known state of the art

Es sind Meßanordnungen zum Messen der Fehlkonvergenzen an Farbbildwiedergaberöhren bekannt, die wie in der DD 3328 mit einer Fotodiodenzeile bzw. mit einer positionsempfindlichen Flächenfotodiode wie in DE 3417470 beschrieben ausgestattet sind und die zur Meßwertgewinnung an einen Mikrorechner angeschlossen werden können. Diese Lösungen haben den Nachteil, daß ein hoher technischer Aufwand notwendig ist, um unter den Bedingungen der Fließfertigungsprozesse die technisch komplizierte Meßwertverarbeitung zu gewährleisten.There are measuring arrangements for measuring the Fehlkonvergengenzen color display tubes known, which are equipped as described in DD 3328 with a Fotodiodenzeile or with a position-sensitive surface photodiode as described in DE 3417470 and can be connected to a microcomputer for data acquisition. These solutions have the disadvantage that a high technical complexity is necessary to ensure the technically complicated measured value processing under the conditions of the flow production processes.

Diesen angegebenen Lösungen mangelt es für Fließfertigungslinien an Robustheit.These specified solutions lack robustness for flow production lines.

Weitere Einrichtungen zur Messung der Fehlkonvergenzen sind in den Patentschriften DE 3113454 und DE 3205913 beschrieben, die für jede Grundfarbe einen getrennten Sensor oder nach der DE 3016439 unterteilte positionsempfindliche Fotoempfänger einsetzt.Further devices for measuring erroneous convergence are described in the patents DE 3113454 and DE 3205913, which uses a separate sensor for each primary color or position-sensitive photoreceptors subdivided according to DE 3016439.

Diese Lösungen haben den Nachteil, daß sie nur mit hohem Zeitaufwand die Vielzahl von benötigten Meßdaten und Informationen, mit der für Fließprozesse erforderlichen Meßgenauigkeit liefern.These solutions have the disadvantage that they only provide the large amount of required measurement data and information, with the measurement accuracy required for flow processes only with great expenditure of time.

Ebenso ist keine Anpassung eines rechnergestützten Meßwertverarbeitungssystems mit den vorgeschlagenen Meßanordnungen gegeben. Ein weiterer Nachteil ist, daß der Fotoempfänger manuell positioniert werden muß, und zusätzlich Zeitaufwand für die laufende Justage der Meßstelle im Fertigungsprozeß erforderlich ist.Likewise, no adaptation of a computer-aided Meßwertverarbeitungssystems is given with the proposed measuring arrangements. Another disadvantage is that the photoreceptor must be manually positioned, and additional time required for the ongoing adjustment of the measuring point in the manufacturing process.

Die bekannten Lösungen erfüllen die Anforderungen an die Fehlkonvergenz- Messung ungenügend, da diese Meßtechnik noch am Anfang der technischen Vervollkommnung steht.The known solutions meet the requirements for the Fehlververgenz- measurement insufficient, since this measurement technology is still at the beginning of the technical perfection.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, mit geringerem technischen Aufwand eine zuverlässige und leicht bedienbare Meßanordnung zur Messung der Fehlkonvergenz, mit der für eine Fließfertigung notwendigen Meßgenauigkeit, die insbesondere für die rechnergestützte Auswertung geeignet ist, zu entwickeln.The aim of the invention is to develop a reliable and easy-to-use measuring arrangement for measuring misconvergence, with the necessary for a flow production measurement accuracy, which is particularly suitable for the computer-aided evaluation, with less technical effort.

In diesem Zusammenhang soll die Auswertezeit gegenüber der Zeit für den vollständigen Vorgang der Meßwerterfassung vernachlässigbar sein.In this context, the evaluation time should be negligible compared to the time for the complete process of data acquisition.

Die Störanfälligkeit der Meßanordnung soll verringert und der Großeinsatz in Produktionsfließprozessen gewährleistet werden.The susceptibility of the measuring device to be reduced and the large-scale use in production flow processes to be ensured.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zum optischen Messen der Fehlkonvergrenzen bei Farbbildwiedergaberöhren zu entwickeln, die mittels einer einfachen technischen Lösung kurze Auswertezeiten bei Einhaltung definierter Fehlergrenzen die Messung der Fehlerkonvergenz der Farbkomponenten gewährleistet.The invention had the object of developing a circuit arrangement for optically measuring the Fehlkonvergrenzen in color display tubes, which ensures the measurement of the error convergence of the color components by means of a simple technical solution short evaluation while adhering to defined error limits.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zur Koordinatenbestimmung des Intensitätsschwerpunktes je einer der drei Farbkomponenten ein optoelektronisches Bauelement, vorzugsweise eine monolithische positionsempfindliche Flächenfotodiode mit hochwertigen Integrationseigenschaften, mit einer nachfolgenden Differenz- und Dividiererschaltung und mit einem getakteten Auswahlschalter für die beiden Farbstrahlen des zu vermessenden Farbstrahlpaares geschaltet wird.According to the invention the object is achieved in that for determining the coordinate intensity of each of the three color components of an optoelectronic device, preferably a monolithic position-sensitive Flächenphotodiode with high-quality integration properties, with a subsequent differential and divider circuit and a clocked selector switch for the two color beams of the ink jet pair to be measured is switched.

An die beiden je einen Teilstrom führenden Ausgänge der Flächenfotodiode wird je eine Integratorschaltung angeschlossen, deren Ausgänge mit der Differenz- und Dividiererschaltung verbunden sind. Der Ausgang der Differenz- und Dividiererschaltung ist mit einem Umschalter verbunden, der synchron mit dem Auswahlschalter für die Farbstrahlpaare getaktet ist.An integrator circuit whose outputs are connected to the differential and divider circuit is connected to each of the two current-carrying outputs of the surface photodiode. The output of the difference and divider circuit is connected to a changeover switch which is clocked in synchronism with the selection switch for the color beam pairs.

Die beiden Ausgänge des Umschalters sind jeweils mit einer Meßwertspeicherschaltung verbunden, deren Ausgänge mit einer Differenzschaltung und einer Positionieranzeige geschaltet sind.The two outputs of the switch are each connected to a Meßwertspeicherschaltung whose outputs are connected to a differential circuit and a positioning display.

An die Differenzsignalausgänge der Flächenfotodiode werden mittels des getakteten Umschalters abwechselnd zwei Meßwertspeicherschaltungen angeschlossen, denen synchron die beiden Farbstrahlen zugeordnet sind, deren Fehlkonvergenz bestimmt werden soll.At the differential signal outputs of the surface photodiode alternately two Meßwertspeicherschaltungen are connected by means of the clocked switch, which synchronously associated with the two color beams whose misconvergence is to be determined.

Die beiden Meßsignale der Farbstrahlpaare werden außerdem zur Anzeige der optimalen Positionierung der Flächenfotodiode relativ zu dem zu erfassenden Farbkomponentenpaar genutzt.The two measuring signals of the ink jet pairs are also used to indicate the optimal positioning of the surface photodiode relative to the color component pair to be detected.

Durch Differenzbildung der Ausgangssignale der beiden Meßwertspeicherschaltungen wird ein der Fehlkonvergenz entsprechendes Meßsignal gewonnen.By subtraction of the output signals of the two Meßwertspeicherschaltungen a misconvergence corresponding measurement signal is obtained.

Außerdem wird vorgeschlagen, unmittelbar nach der Gewinnung der beiden Meßsignale der Flächenfotodiode die weitere Meßwerterfassung digital und auf Basis eines Einchiprechners rechnergestützt durchzuführen.It is also proposed to carry out the further data acquisition digitally and on the basis of a single-chip computer, directly after obtaining the two measurement signals of the surface photodiode.

Damit ist erreicht, daß die Mängel wie großer technischer Aufwand, zu lange Auswertezeiten und Störanfälligkeit beseitigt und weitere Vorzüge wie Langzeitstabilität der Meßgenauigkeit und die Möglichkeit des Rechneranschlusses gegeben sind.This ensures that the shortcomings such as great technical effort, too long evaluation times and susceptibility eliminated and other benefits such as long-term stability of the measurement accuracy and the possibility of computer connection are given.

In überraschender Weise ist das Problem der Nullpunktstabilität am Gleichstrom-Meßverstärker derart gelöst, daß kein Eingriffselement zur Nullpunktkorrektur vorgesehen werden muß.Surprisingly, the problem of zero stability on the DC sense amplifier is solved such that no engagement element must be provided for zero correction.

Die Kalibrierung des Meßverstärkers wird auf Basis des Einchiprechners durch Programmierung eines EPROM vorgenommen und gewährleistet in vorzüglicher Langzeitkonstanz und Reproduzierbarkeit die Übereinstimmung des digital angezeigten Meßwertes mit dem zu messenden Fehlkonvergenzwert.The calibration of the measuring amplifier is carried out on the basis of the single-chip computer by programming an EPROM and guarantees in excellent long-term consistency and reproducibility the conformity of the digitally displayed measured value with the measured Fehlververgenzwert.

Außerdem wird vorgeschlagen, die erfindungsgemäße Lösung mit einer Schaltungsanordnung zu koppeln, damit auf dem Bildschirm der Farbbildröhre ein definierter Bildausschnitt zur Messung der Fehlkonvergenz erzeugt wird.It is also proposed to couple the solution according to the invention with a circuit arrangement so that a defined image section for measuring the misconvergence is generated on the screen of the color picture tube.

Das hat den Vorteil, daß die Spannungsverhältnisse an der Farbbildröhre nahezu konstant sind, und ein Meßfehler durch Spannungsänderungen an der FBR unterdrückt wird.This has the advantage that the voltage conditions on the color picture tube are almost constant, and a measurement error is suppressed by voltage changes on the FBR.

Ausführungsbeispielembodiment

Fig. 1: Prinzipschaltung der Schaltungsanordnung zum optischen Messen der FehlerkonvergrenzenFig. 1: Schematic circuit of the circuit arrangement for optically measuring the error rate limits

Die Erfindungsoll anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Die von einer positionsempfindlichen Flächenfotodiode 2 empfangene einzelne Farblinie einer üblichen Farbbildröhre 1 und die daraus gebildeten beiden impulsförmigen Teilsignale werden zwei Integratorschaitungen 3 und anschließend einer Differenz- und Dividiererschaltung 4 zugeführt, an deren Ausgang ein positionsabhängiges Signal für die erfaßte Farblinie entsteht.The Erfindungsoll will be explained in more detail with reference to the drawings. The received from a position sensitive surface photodiode 2 single color line of a conventional color picture tube 1 and the two pulse-shaped sub-signals formed therefrom are two Integratorschaitungen 3 and then fed to a difference and divider circuit 4, at whose output a position-dependent signal for the detected color line is formed.

Durch einen getakteten Umschalter 5 werden synchron mit der Bildwechselfrequenz der beiden Farblinien des zu vermessenden Farbstrahlpaares die beiden zugehörigen positionsabhängigen Ausgangssignale der Differenz- und Dividiererschaltung 4 abwechselnd zwei angeschlossenen Meßwertspeicherschaltung 7 zugeführt.By a clocked changeover switch 5, the two associated position-dependent output signals of the difference and divider circuit 4 are alternately fed to two measured value storage circuit 7 synchronously with the frame rate of the two color lines of the ink jet pair to be measured.

Durch den getakteten Umschalter 5 werden synchron über einen Auswahlschalter 6 für das zu vermessende Farbstrahlpaar zwei der drei Farbstrahlen vorzugsweise RGB-Ansteuerung geschaltet.By the clocked change-over switch 5, two of the three color beams are preferably switched to RGB control synchronously via a selector switch 6 for the color beam pair to be measured.

Die an den Ausgängen der Meßwertspeicherschaltungen 7 bereitstehenden positionsabhängigen Einzelsignale für die beiden erfaßten Farblinien werden einer Differenzschaltung 8 und einer Positionieranzeige 9 zugeführt.The position-dependent individual signals for the two detected color lines which are provided at the outputs of the measured value memory circuits 7 are fed to a differential circuit 8 and to a positioning display 9.

Am Ausgang der Differenzschaltung 8 entsteht das Meßsignal, das den geforderten Fehlkonvergenzmeßwert für das zu vermessende Farbstrahlpaar darstellt.At the output of the differential circuit 8, the measurement signal, which represents the required Fehlkonvergenzmeßwert for the ink jet pair to be measured.

Dabei werden die Positionierung der Flächenfotodiode, der zulässige Helligkeitspegel der zu vermessenden Farbstrahlen und die digitale Meßwertanzeige nach Betrag und Vorzeichen durch LED-Elemente angezeigt und dadurch die optimalen Betriebs- und Bedienungsparameter gewährleistet.The positioning of the surface photodiode, the permissible brightness level of the color rays to be measured and the digital measured value display are displayed by amount and sign by means of LED elements, thereby ensuring the optimum operating and operating parameters.

Auf Grund der Verwendung handelsüblicher bzw. standardisierter Schaltkreise aus dem internationalen Sortiment besitzen alle internen und externen Signale einheitlich den Standard-TTL-Pegel, wodurch die Kompatibilität gewährleistet ist.Due to the use of commercial or standardized circuits from the international range, all internal and external signals have the same standard TTL level, which ensures compatibility.

Die Hauptteile der erfindungsgemäßen Meßanordnungen sind durch Standard-Steckverbinder miteinander verbunden und somit austauschbar.The main parts of the measuring arrangements according to the invention are interconnected by standard connectors and thus interchangeable.

Um die Vorzüge der schnellen und einfachen Bedienung voll wirksam werden zu lassen, ist die Meßanordnung in Form steckbarer Funktionseinheiten im Austauschsystem aufgebaut, besitzt eine zusammengefaßte Bedienungseinheit und eine abgesetzte Anzeigeeinheit.In order to make the advantages of quick and easy operation fully effective, the measuring arrangement is constructed in the form of plug-in functional units in the exchange system, has a combined operating unit and a remote display unit.

Der Meßwertaufnehmer ist nach den Gesichtspunkten der effektiven und ergonomischen Handhabung gestaltet.The transducer is designed according to the criteria of effective and ergonomic handling.

Als optimale Taktfrequenz für den Linienbildwechsel des zu vermessenden Farbstrahlpaares wurde 50 Hz gefunden.The optimum clock frequency for the line image change of the color beam pair to be measured was found to be 50 Hz.

Bei einem geprüften Meßbereich von ±2,5 mm beträgt der Gesamtmeßfehler maximal ±0,05 bis 0,1 mm.With a tested measuring range of ± 2.5 mm, the total measuring error is a maximum of ± 0.05 to 0.1 mm.

Für die jederzeit mögliche meßtechnische Kontrolle der Meßanordnung steht ein Prüfnormal bzw. eine Kalibriervorrichtung zur Verfügung.For the at any time possible metrological control of the measuring device is a Prüfnormal or a calibration device available.

Claims

1. Circuit arrangement for optically measuring the Fehlkonvergenzen the color components of color display tubes with an optoelectronic component preferably with a position sensitive Flächenfotodiode, with a subsequent differential and divider circuit and a clocked selector switch for the two color beams of the ink jet pair to be measured, characterized in that the two each one sub-current leading outputs of the known position-sensitive surface photodiode (2) each an integrator circuit (3) is connected, whose outputs are connected to the difference and divider circuit (4) that at the output of the difference and divider circuit (4) of synchronized with the clocked selector switch (6) for the ink jet pairs clocked switch (5) is connected, that the two outputs of the switch with a Meßwertspeicherschaltung (7) are connected to the outputs of a differential circuit (8), and that a position indicator (9) is connected to the outputs of the measured value memory circuit (7).

2. A circuit arrangement for optically measuring the Fehlkonvergenzen the color components of color display tubes according to claim 1, characterized in that the clocked selection switch (6) is coupled to a circuit arrangement for generating a defined image detail.