DE1119909B

DE1119909B - Procedure for linearity control of television grids

Info

Publication number: DE1119909B
Application number: DEF30902A
Authority: DE
Inventors: Dr Rolf Moeller; Dipl-Ing Siegfried Von Hase
Original assignee: Fernseh GmbH
Current assignee: Robert Bosch Fernsehanlagen GmbH
Priority date: 1960-04-02
Filing date: 1960-04-02
Publication date: 1961-12-21

Description

Verfahren zur Linearitätskontrolle von Fernsehrastern Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Linearitätskontrolle von Fernsehrastern, die auf dem Bildschirm einer Fernsehbildröhre geschrieben werden.A process for linearity control of television screens, the invention relates to a method for linearity control of television rasters written on the screen of a television picture tube.

Eine Linearitätskontrolle kann bei Fernsehgeräten in der Weise vorgenommen werden, daß einerseits auf dem Bildschirm des Fernsehempfängers ein Raster geschrieben und derart moduliert wird, daß ein Gittermuster sichtbar wird, und daß andererseits unter Verwendung eines Diaprojektors ein Bild auf den Bildschirm projiziert wird, durch dessen Vergleich mit dem Gittermuster eine Linearitätskontrolle durchgeführt werden kann. Der Projektionsabstand des Diaprojektors vom Fernsehempfänger beträgt üblicherweise die fünffache Bildhöhe, und das projizierte Bild besteht aus Kreisen, welche auf horizontalen und vertikalen Linien derart angeordnet sind, daß bei richtig eingestellter Linearität alle Schnittpunkte der Gitterlinien innerhalb der projizierten Kreise zu liegen kommen. Die Durchmesser dieser Kreise werden dabei derart gewählt, daß tatsächlich alle Schnittpunkte der Gitterlinien, welche noch innerhalb der Kreisfläche zu hegen kommen, den vorgegebenen Toleranzforderungen entsprechen. Diese Art der Linearitätskontrolle hat den Nachteil, daß sie bei höheren Ansprüchen an die Genauigkeit nicht mit bloßem Auge durchführbar ist.A linearity check can be carried out in the case of televisions in this way be that on the one hand a grid is written on the screen of the television receiver and is modulated in such a way that a grid pattern becomes visible, and that on the other hand an image is projected onto the screen using a slide projector, a linearity check is carried out by comparing it with the grid pattern can be. The projection distance of the slide projector from the television receiver is usually five times the image height, and the projected image consists of circles, which are arranged on horizontal and vertical lines in such a way that at correct set linearity all intersection points of the grid lines within the projected Circles come to rest. The diameters of these circles are chosen in such a way that that actually all intersections of the grid lines, which are still within the circular area come to cherish, meet the specified tolerance requirements. This kind of Linearity control has the disadvantage that it can be used with higher demands on accuracy cannot be performed with the naked eye.

Es ist weiterhin auch bekannt, eine Linearitätskontrolle unter Verwendung eines Meßmikroskops durchzuführen. Eine derartige Kontrolle ist zur Einstellung der Linearität nicht ausreichend, weil das Mikroskop nur einen kleinen Ausschnitt auf dem Raster zeigt, wogegen jede Einstellung der Linearität sich auf das gesamte Raster auswirkt und überall kontrollierbar sein muß.It is also known to use a linearity control a measuring microscope to perform. Such a control is for recruitment the linearity is not sufficient because the microscope only has a small section on the grid shows, whereas any adjustment of linearity affects the whole Grid effects and must be controllable everywhere.

Die Erfindung bezweckt, ein Verfahren anzugeben, bei welchem die Nachteile der vorgenannten Linearitätskontrollen vermieden werden.The invention aims to provide a method in which the disadvantages the aforementioned linearity controls can be avoided.

Bei einem Verfahren zur Linearitätskontrolle, bei dem auf dem Schirm eines Fernsehgerätes ein Fernsehraster geschrieben wird, werden erfindungsgemäß dieses Fernsehraster und ein Strichraster unter Verwendung optischer Mittel derart in einer Bildebene abgebildet oder das Fernsehraster mit Hilfe optischer Mittel derart auf dem Strichraster abgebildet, daß Interferenzstreifen entstehen. Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß sich aus der Lage dieser Interferenzstreifen Abweichungen der Linearität mit bloßem Auge, d. h. also ohne Zuhilfenahme eines Mikroskops erkennen lassen und daß dabei nicht nur die Linearitätsabweichungen an einer einzigen Stelle des Fernsehrasters, sondern gleichzeitig C an allen Stellen desselben ersichtlich sind. Wenn auf dem Bildschirm der Fernsehbildröhre ein Zeilenraster geschrieben wird, dann ist es zweckmäßig, auf der Mattscheibe ein aus angenähert gleich weit voneinander abstehenden Zeilen gebildetes Strichraster aufzubringen. Wird dagegen auf dem Bildschirm ein Spiralraster geschrieben, dann ist es zweckmäßig, auf der Mattscheibe ein aus Spiralkurven gebildetes Strichraster aufzubringen. Um die Lage der entstehenden Interferenzstreifen besser beurteilen zu können, ist es günstig, das auf dem Bildschirm geschriebene Raster - beispielsweise unter Verwendung eines Gittergebers - abwechselnd derart hell und weniger hell zu schreiben, daß das Raster in eine Anzahl von annähernd gleich großen Flächen zerlegt erscheint, denen bei richtiger Linearitätseinstellung entsprechende Interferenzstreifen zugeordnet sein sollen.In a method for linearity control in which a television raster is written on the screen of a television set, according to the invention this television raster and a line raster are imaged in an image plane using optical means, or the television raster is imaged on the line raster using optical means in such a way that interference fringes arise . The method according to the invention has the advantage that, from the position of these interference fringes, deviations in linearity can be seen with the naked eye, ie. H. thus can be recognized without the aid of a microscope and that not only the linearity deviations at a single point of the television grid, but at the same time C at all points of the same can be seen. If a line grid is written on the screen of the television picture tube, then it is expedient to apply a line grid formed from lines spaced approximately the same distance from one another on the screen. If, on the other hand, a spiral raster is written on the screen, then it is expedient to apply a line raster formed from spiral curves on the screen. In order to better assess the position of the resulting interference fringes, it is advantageous to write the grid written on the screen - for example using a grid encoder - alternately so brightly and less brightly that the grid appears broken down into a number of approximately equal areas , to which corresponding interference fringes should be assigned if the linearity setting is correct.

Zum Zweck der Lichtmodulation ist es bereits bekannt, mittels zweier Gitter mit etwas verschiedener Gitterkonstante ein Interferenzgitter mit größerer Gitterkonstante zu erzeugen, dessen Lage durch kleine Verschiebungen eines der beiden Gitter in größerem Ausmaß zu ändern und in dem die Gitter durchsetzenden Lichtstrom ein weiteres festes Gitter anzuordnen, dessen Gitterkonstante etwa der des Interferenzgitters entspricht.For the purpose of light modulation, it is already known by means of two Grating with a slightly different grating constant an interference grating with a larger one Generate lattice constant, its position by small shifts of one of the two Lattice to change to a greater extent and in which the lattice penetrates the luminous flux to arrange another fixed grating, the grating constant of which is approximately that of the interference grating is equivalent to.

Im folgenden werden die Erfindung und Ausführungsbeispiele derselben an Hand der schematisch aufzufassenden Fig. 1 -bis 4 näher beschrieben. Es zeigt Fig. 1 eine Vorrichtung zur Linearitätseinstellung, Fig. 2 ein Strichraster, Fig. 3 eine Darstellung der sich bildenden Interferenzstreifen, Fig. 4 eine Darstellung von Interferenzstreifen und Balken, wie sie bei richtig eingestellter Linearität auftreten.The invention and exemplary embodiments thereof are described in more detail below with reference to FIGS. 1 to 4, which are to be understood schematically. 1 shows a device for adjusting linearity, FIG. 2 shows a line grid, FIG. 3 shows a representation of the interference fringes that are formed, FIG. 4 shows a representation of interference fringes and bars as they occur when the linearity is correctly set.

Nach Fig. 1 ist zur Kontrolle der Linearität eines auf dem Schirm 1 der Bildröhre 2 geschriebenen Rasters die Mattscheibe 3 vorgesehen, auf welche unter Verwendung der Optik 4 das Fernsehraster abgebildet wird. Auf diese Mattscheibe 3 ist ein Strichraster aufgebracht, wie es in Fig. 2 vergrößert dargestellt ist. Die Zahl der Strichrasterlinien L soll annähernd gleich der Zeilenzahl des auf dem Schirm 1 geschriebenen Fernsehrasters sein. Durch Interferenz zwischen dem unmodulierten Zeilenraster und dem parallel laufenden Strichraster entstehen Interferenzstreifen (Fig. 3), welche die erzielte Linearität ohne Zuhilfenahme eines Mikroskops erkennen lassen. Die Strichstärke der einzelnen Strichrasterlinien L und deren Abstände voneinander sollen möglichst wenig voneinander abweichen. Die Zahl der Strichrasterlinien L kann größer oder kleiner als die Zeilenzahl sein. Je mehr die Anzahl der Strichrasterlinien L mit der Anzahl der Zeilen übereinstimmt, desto weniger Interferenzstreifen ergeben sich und desto größer wird die Auflösung und die Genauigkeit der Anzeige. Diese soll jedoch in einem vernünftigen, Verhältnis zum auftretenden Fehler stehen.According to FIG. 1 , for checking the linearity of a raster written on the screen 1 of the picture tube 2, the ground glass 3 is provided on which the television raster is imaged using the optics 4. A grid of lines is applied to this focusing screen 3 , as is shown enlarged in FIG. 2. The number of dashed grid lines L should be approximately equal to the number of lines of the television grid written on the screen 1. Interference between the unmodulated line raster and the parallel line raster results in interference fringes (FIG. 3), which allow the linearity achieved to be recognized without the aid of a microscope. The line thickness of the individual raster lines L and their distances from one another should differ from one another as little as possible. The number of dashed grid lines L can be larger or smaller than the number of lines. The more the number of broken lines L corresponds to the number of lines, the fewer interference fringes there are and the greater the resolution and the accuracy of the display. However, this should be in a reasonable proportion to the error that occurs.

Das Interferenzstreifenbild soll bei richtiger Einstellung gerade Streifen S in gleichem Abstand zeigen. Verlaufen die Streifen S nicht gerade (Fig. 3), sondem biegen sie z. B. am linken Bildrand ab, so hat das Raster eine Kissenverzerrung. Dieses Abweichen der Interferenzstreifen S von einer Geraden ist auch mit dem bloßen Auge gut zu erkennen. Dagegen ist die Einstellung des gleichmäßigen und richtigen Streifenabstandes allein nach dem Augenmaß schwierig durchzuführen. Zur besseren Erkennbarkeit etwaiger Linearitätsabweichungen und insbesondere zur Einstellung eines gleichmäßigen und richtigen Streifenabstandes ist es zweckmäßig, den Kathodenstrahl der Bildröhre unter Verwendung eines Gittergebers derart zu modulieren, daß die Rasterfläche in angenähert gleichflächige Quadrate Q zerlegt wird (Fig. 4). Dies kann unter Verwendung eines elektronischen Gittergebers durchgeführt werden, wobei die richtige Linearitätseinstellung daran zu erkennen ist, daß jedem Balken B des Gitters ein Interferenzstreifen S zugeordnet ist, z. B. derart, daß zwischen je zwei Balken B je ein Interferenzstreifen S zu liegen kommt. Geringe Unregelmäßigkeiten, wie z. B. die Ausbildung des ersten Interferenzstreifens, spielen bei der hier geforderten Genauigkeit noch keine Rolle. Versuche haben ergeben, daß es bei einer geforderten Genauigkeit der Vertikallinearitätseinstellung von 0,211/9 der Bildhöhe zweckmäßig ist, etwa fünfzehn bis zwanzig auf die Bildhöhe verteilte Interferenzstreifen S zu erzeugen. Dabei ist es allerdings günstig, grobe Linearitätsfehler vorher zu beseitigen.If the setting is correct, the interference fringe image should show straight stripes S at the same distance. If the strips S are not straight (FIG. 3), they bend z. B. on the left edge of the picture, the grid has a pincushion distortion. This deviation of the interference fringes S from a straight line can also be clearly seen with the naked eye. On the other hand, it is difficult to set the uniform and correct spacing of the stripes by eye alone. For better visibility of any linearity deviations and especially for setting an even and correct strip spacing, it is useful to modulate the cathode ray of the picture tube using a grid encoder in such a way that the grid area is divided into approximately equal squares Q (Fig. 4). This can be done using an electronic grating encoder, the correct linearity setting being recognized by the fact that each bar B of the grating is assigned an interference fringe S , e.g. B. in such a way that a respective interference fringes S comes to lie between two beams B. Minor irregularities, such as B. the formation of the first interference fringe, do not yet play a role in the accuracy required here. Tests have shown that, given a required accuracy of the vertical linearity setting of 0.211 / 9 of the image height, it is expedient to generate about fifteen to twenty interference fringes S distributed over the image height. However, it is beneficial to eliminate gross linearity errors beforehand.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung verlaufen vierzehn horizontale Balken je- weils im Abstand von 21 Zeilen übereinander und bilden, wenn sie in dem Zeilenraster ganz schwach sichtbar gemacht werden, die Vorlage, mit welcher die Interferenzstreifen in Deckung zu bringen sind. Dabei werden die horizontalen Balken deshalb nur schwach sichtbar gemacht, damit die Interferenzstreifen gut erkennbar bleiben. Die Strichrasterplatte soll auf jeden Balkenabstand mit 21 Zeilen genau 22 Strichrasterlinien haben, damit zu jedem Balken des Gitters ein Interferenzstreifen entsteht. Die Maschenweite (von Balken zu Balken) enthält also 21 Zeildn und 22 Striche und damit einen Interferenzstreifen pro Masche. Verschiebt sich nun das Raster um eine Zeilenbreite, also um l/.-1=4,8% der Maschenbreite, so verschiebt sich der betrachtete Interferenzstreifen um eine ganze Maschenbreite, d. h. um eine Interferenzstreifenperiode. Wenn als Toleranz ein Fehler von 3 II/o der Maschenweite zugelassen ist, d. h. also, wenn ein Balken nur um 3% des Abstandes von Balken zu Balken abweichen darf, dann entspricht diese Toleranz von 3 "/o der Maschenbreite etwa zwei Drittel der Streifenperiode. Tritt der Fehler innerhalb einer Masche auf, so verkürzt bzw. verbreitert er die Streifenperiode um etwa zwei Drittel der Periode.In a preferred embodiment of the invention, fourteen horizontal bars each run at a distance of 21 lines one above the other and, if they are made very weakly visible in the line raster, form the template with which the interference fringes are to be brought into congruence. The horizontal bars are therefore only made weakly visible so that the interference fringes remain clearly visible. The grid plate should have exactly 22 grid lines for each bar spacing with 21 lines, so that an interference strip is created for each bar of the grid. The mesh size (from bar to bar) therefore contains 21 lines and 22 lines and thus one interference fringe per mesh. If the grid is now shifted by one line width, i.e. by l /.- 1 = 4.8% of the mesh width, then the interference fringe under consideration shifts by a whole mesh width, i.e. H. by an interference fringe period. If an error of 3 II / o of the mesh size is permitted as a tolerance, i.e. if a bar may only deviate by 3% of the distance from bar to bar, then this tolerance of 3 ″ / o of the mesh width corresponds to about two thirds of the strip period If the error occurs within a mesh, it shortens or widens the strip period by about two thirds of the period.

Eine Abweichung des Balkens von 3 % des Balkenabstandes ist mit bloßem Auge nicht mehr zu erkennen. Die zu den Gitterbalken gehörende Interferenzlinie aber verschiebt sich um den 21fachen Betrag in entgegengesetzter Richtung und erlaubt dadurch ein einwandfreies Ablesen und Einstellen des genauen Wertes.A deviation of the bar by 3 % of the bar spacing can no longer be seen with the naked eye. The interference line belonging to the grid bars, however, shifts by 21 times the amount in the opposite direction and thus allows perfect reading and setting of the exact value.

Zur Grobeinstellung der Linearität ist es vorteilhaft, in das Strichraster Toleranzringe R (Fig. 2) in vertikaler bzw. horizontaler Richtung aufzunehmen. Damit wird die Linearität derart eingestellt, daß die Balken des Gittermusters durch die vertikal angeordneten Toleranzringe und die senkrecht zu den Balken verlaufenden Linien des Gittermusters durch die horizontal angeordneten Toleranzringe hindurchgehen.For a rough adjustment of the linearity, it is advantageous to use the line grid Take up tolerance rings R (Fig. 2) in the vertical or horizontal direction. In order to the linearity is set in such a way that the bars of the grid pattern are through the vertically arranged tolerance rings and those running perpendicular to the bars Lines of the grid pattern go through the horizontally arranged tolerance rings.

Die Erfindung eignet sich besonders zur Sichtbarmachung und Messung von Linearitätsfehlem in Vertikalrichtung und insbesondere zur Linearitätskontrolle von Fernsehbildröhren von Filmaufzeichnungsanlagen für 35-mm-Fihn, weil bei derartigen Anlagen - verglichen mit Fümaufzeichnungsanlagen für 16-mm-Film - besonders hohe Anforderungen an die Linearität in Vertikalrichtung gestellt werden.The invention is particularly suitable for the visualization and measurement of linearity errors in the vertical direction and in particular for the linearity control of television picture tubes of film recording systems for 35 mm film, because in such systems - compared to film recording systems for 16 mm film - particularly high demands on the linearity in Vertical direction.

In manchen Fällen, insbesondere dann, wenn die Zeilen des Fernsehrasters sehr eng beieinander sind, kann es vorteilhaft sein, einzelne Zeilen, beispielsweise jede zweite dieser Zeilen, auszutasten und nur das Bild der verbleibenden hell erscheinenden Zeilen zur Bildung der Interferenzstreifen heranzuziehen. Für die Messung der Horizontallinearität nach der genannten Methode kann z. B. ein mit Horizontalsynchronimpulsen synchronisiertes 5-MHz- oder 7-MHz-Raster geschrieben werden, wobei die senkrechten Linien dieses Rasters mit einer entsprechenden Streifenplatte Interferenzen bilden.In some cases, especially when the lines of the television raster are very close together, it can be advantageous to blank individual lines, for example every second of these lines, and to use only the image of the remaining bright lines to form the interference fringes. For the measurement of the horizontal linearity according to the method mentioned, for. B. a 5 MHz or 7 MHz grid synchronized with horizontal sync pulses can be written, the vertical lines of this grid forming interference with a corresponding strip plate.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. A method for linearity control of a television grid, which is written on the screen of a television set, characterized in that this television grid and a line grid are mapped using optical means in such a way in an image plane or that the television grid with the help of optical means in such a way on the line grid is mapped that interference fringes (S) arise.

2. The method according to claim 1, characterized in that the television grid is mapped onto a focusing screen (3) on which the line grid is applied. 3. The method according to claim 1, characterized in that a line grid is written on the screen (1) and that a line grid formed from lines (L) which are approximately equally spaced apart is applied to the focusing screen (3). 4. The method according to claim 1, characterized in that a spiral grid is written on the screen (1) and that a line grid formed from spiral curves is applied to the focusing screen (3). 5. The method according to claim 1, characterized in that the number and width of the lines written on the screen (1) , the reproduction scale and also the number and width of the raster lines (L) are such that a certain number of lines on the screen (1), such as preferably a number of twenty lines, increased by 1 or decreased by 1 is assigned number of bar raster lines (L). 6. The method according to claim 1, characterized in that the television grid written on the screen (1) is written alternately so brightly and less brightly that the television grid appears broken down into a number of approximately equal areas. 7. The method according to claim 1, 2, 3 and 6, characterized in that the cathode ray of the Büdröhre (1) is modulated using a grid encoder in such a way that the grid area is divided into approximately equal squares (Q) , and that the line grid in such a way is designed that each horizontal line (B) of the grating is assigned an interference fringe (S) . 8. The method according spoke 1, characterized in that regularly arranged points (R) and / or lines (L) are recorded on the focusing screen (3). 9. The method according spoke 1, characterized in that the width of the line grid lines (L) is equal to the width of the areas between the line grid lines (L). 10. The method according spoke 1, characterized in that for measuring the horizontal linearity a synchronized with Hcyrizontalsynchroniinpulsen high frequency grid, preferably of 5 or 7 MI-Tz is written, the optical image with vertical lines of a grid plate forms interference. - References considered: U.S. Patent No. 2,246,001.