DE4425075C1

DE4425075C1 - Method and arrangement for measuring and indicating the frame rate of monitors

Info

Publication number: DE4425075C1
Application number: DE19944425075
Authority: DE
Inventors: James Fuller; Guenter Dipl Ing Uhl
Original assignee: Wincor Nixdorf International GmbH
Current assignee: Wincor Nixdorf International GmbH
Priority date: 1994-07-15
Filing date: 1994-07-15
Publication date: 1995-02-23
Anticipated expiration: 2014-07-16

Abstract

The usual measurement of the frame rate using an oscilloscope presupposes either an intervention in the interior of the monitor or a separation of the monitor cable for obtaining the measurement signal. To avoid this disadvantage, the invention provides a method and an arrangement in which the brightness fluctuations corresponding to the frame rate are converted into electrical pulses with the aid of an optoelectronic component and then counted in a frequency counter and the instantaneous frequency is indicated on a display device. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung und Anzeige der Bildwechselfrequenz von Monitoren.The invention relates to a method for measurement and display the frame rate of monitors.

Die Bildwechselfrequenz, mit der ein Monitor arbeitet, wird im allgemeinen dadurch gemessen, daß das vertikale Synchroni sationssignal auf einem Oszilloskop dargestellt wird. Um ständlich ist dabei der Abgriff des Signals. Dazu muß man entweder das Monitorkabel auftrennen, oder man entfernt die Abdeckhaube des Monitors.The frame rate with which a monitor works becomes Generally measured by the fact that the vertical Synchroni sation signal is displayed on an oscilloscope. by Of course, there is the tap of the signal. You have to either disconnect the monitor cable, or remove the Cover of the monitor.

Im übrigen ist es aus US 43 87 394, US 41 23 775 und US 40 01 877 bekannt, Ausgangssignale von vor Fernsehbildröhren angeordneten Photodetektoren unter Auswertung darin enthaltener Wechselstromanteile zur Bewertung und Verbesserung der Bildqualität heranzuziehen, ohne daß dabei eine Messung von Bildwechsel- oder Zeilenfrequenz erfolgt.Moreover, it is known from US 43 87 394, US 41 23 775 and US 40 01 877, Output signals from arranged in front of television picture tubes photodetectors under evaluation, AC components contained therein for evaluation and To improve the image quality, without doing a measurement of frame rate or line rate.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Anordnung anzugeben, die die Messung der Bildwechselfre quenz in einfacher Weise ermöglichen.Object of the present invention is to provide a method and to specify an arrangement that allows the measurement of the frame rate enable it in a simple way.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung derart verfahren, daß die der Bildwechselfrequenz entsprechenden Helligkeitsschwankungen mit Hilfe eines optoelektronischen Bauelementes in elektrische Impulse umgewandelt und anschlie ßend in einem Frequenzzähler gezählt werden.To achieve this object is according to the invention in such a way method that the corresponding frame rate Brightness fluctuations with the help of an optoelectronic Component converted into electrical impulses and then ßend be counted in a frequency counter.

Die Anordnung zur Durchführung des Verfahrens ist dabei so ausgebildet, daß als optoelektronisches Bauelement ein Foto transistor verwendet wird, dem ein Verstärker und ein Fre quenzzähler nachgeschaltet ist.The arrangement for carrying out the method is so designed so that a photo as optoelectronic device transistor is used, an amplifier and a Fre is followed by counter.

Durch dieses Verfahren und die zugehörige Anordnung läßt sich die Bildwechselfrequenz von Monitoren messen, ohne daß ein Eingriff in die interne Schaltung des Monitors oder ein Auf trennen des Monitorkabels notwendig ist. Die für das Verfah ren erforderliche Anordnung läßt sich in einem kleinen Hand gerät unterbringen, welches einfach gegen die Bildschirmober fläche gerichtet wird, wodurch die Messung vorgenommen wird. By this method and the associated arrangement can be measure the frame rate of monitors without a Intervention in the internal circuit of the monitor or an on disconnect the monitor cable is necessary. The for the procedure Ren required arrangement can be in a small hand device, which is easy against the screen top directed, whereby the measurement is made.

Schaltet man den Frequenzzähler ein LED-Anzeigegerät nach, so läßt sich auf dem LED-Display die Bildfrequenz unmittelbar ablesen.If you switch the frequency counter to an LED display device, then can be on the LED display, the frame rate immediately read off.

Dadurch kann diese Messung auch von einem Laien durchgeführt werden, wodurch beim Prüfen eines derartigen Monitors eine wesentliche Zeitersparnis erreicht wird.As a result, this measurement can also be performed by a layman which, when testing such a monitor significant time savings is achieved.

Anhand der Ausführungsbeispiele nach den Fig. 1 bis 5, wird die Erfindung näher erläutert.Reference to the embodiments of FIGS. 1 to 5, the invention will be explained in more detail.

Es zeigenShow it

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Meß- und Anzeigeanordnung, Fig. 1 is a block diagram of the measuring and display device,

Fig. 2 ein detailliertes Schaltbild der Meß- und Anzeigean ordnung, Fig. 2 is a detailed circuit diagram of the measuring and Displa order,

Fig. 3 ein Zählimpulsdigramm, Fig. 3 is a Zählimpulsdigramm,

Fig. 4 ein Diagramm der Gate-, Store- und Resetsignale und Fig. 4 is a diagram of the gate, store and reset signals and

Fig. 5 eine konstruktive Ausgestaltung des Gerätes. Fig. 5 shows a structural design of the device.

Wie in Fig. 1 schematisch dargestellt, ist dem optoelektro nischen Bauelement 1 ein Verstärker 2 nachgeschaltet, dessen Ausgang mit dem Zähler 3 verbunden ist, der wiederum sein Meßergebnis an eine LED-Anzeige 4 weitergibt, an dessen Dis play die gemessene Frequenz abgelesen werden kann.As shown schematically in Fig. 1, the optoelectronic African component 1, an amplifier 2 is connected downstream, the output of which is connected to the counter 3 , which in turn passes its measurement result to an LED display 4 , at the Dis play the measured frequency can be read ,

Wie Fig. 2 zeigt, werden die Leuchtdichteschwankungen eines Bildpunktes des Monitors von dem Fototransistor T1 erfaßt. Ist ein Bildpunkt auf dem Monitor angesteuert, so schaltet der Fototransistor T1 durch. Im durchgeschalteten Zustand liegt der Emitter des Fototransistors T1 an Masse. Das am Emitter erhaltene Signal wird über den Kondensator C4 an den nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers OP1 gekoppelt, der es verstärkt. Die Verstärkung ist über das Potentiometer P1 einstellbar.As shown in Fig. 2, the luminance fluctuations of a pixel of the monitor are detected by the phototransistor T1. If a pixel is activated on the monitor, then the phototransistor T1 switches on. In the on state, the emitter of the phototransistor T1 is grounded. The signal obtained at the emitter is coupled via the capacitor C4 to the non-inverting input of the operational amplifier OP1, which amplifies it. The gain can be adjusted via the potentiometer P1.

Die Fig. 3 veranschaulicht das am Pin 6 des Operationsver stärkers OP1 erhaltene digitale Ausgangssignal. Um den nach geschalteten Zähler 3 möglichst sinnvoll zu betreiben, ist ein sauberes digitales Signal notwendig. Dies wird durch den am Ausgang A des zweiten Potentiometers P2, das mit den Wi derständen R7 und R8 einen Spannungsteiler bildet, ange schlossenen Schmitt-Trigger 5 erreicht. Über diesen Span nungsteiler aus siebtem ohmschen Widerstand R7, zweitem Po tentiometer P2 und achtem ohmschen Widerstand R8, läßt sich ein Offset und damit die Schaltschwelle des Schmitt-Triggers in Bezug auf das Nutzsignal einstellen. Der Schmitt-Trigger wird dabei aus einem zweiten Operationsverstärker OP2 und einem nachgeschalteten weiteren Spannungsteiler, bestehend aus dem dritten Potentiometer P3, dem vierten Potentiometer P4 und dem siebten Kondensator C7 gebildet. Dieser Schmitt- Trigger kann sowohl von der internen Batterie B, als auch mit einer externen Gleichspannung betrieben werden, wobei mit dem Umschalter S1 auf externen oder internen Batteriebetrieb um geschaltet werden kann. FIG. 3 illustrates the digital output signal obtained at pin 6 of the operational amplifier OP1. In order to operate the switched counter 3 as meaningfully as possible, a clean digital signal is necessary. This is achieved by the Schmitt trigger 5 connected to the output A of the second potentiometer P2, which forms a voltage divider with the resistors R7 and R8. About this span voltage divider from seventh resistor R7, second Po tentiometer P2 and eighth ohmic resistance R8, can be an offset and thus the switching threshold of the Schmitt trigger set in relation to the useful signal. The Schmitt trigger is formed from a second operational amplifier OP2 and a downstream further voltage divider consisting of the third potentiometer P3, the fourth potentiometer P4 and the seventh capacitor C7. This Schmitt trigger can be operated both from the internal battery B, as well as with an external DC voltage, with the switch S1 can be switched to external or internal battery operation.

Eine Möglichkeit, einen billigen Frequenzzähler 3 zu reali sieren, zeigt ebenfalls die Fig. 2. Bei dieser Schaltung ist als integrierter Schaltkreis IC der Baustein ICM7555 verwen det, um das Gate-, Store- und Reset-Signal, wie in Fig. 4 gezeigt, zu erzeugen. Der Timer ist als astabile Kippstufe konfiguriert. Die Zeiten T_WP und T_WN sind durch folgende For meln gegeben: T_WP = 0,693* (R9 + R10 _*6) T_WN = 0,693 * (R10_*C6). Ka libriert wird das System durch die Verwendung des dritten Potentiometers P3 und des im nachgeschalteten vierten Poten tiometers P4. Der Zählerstand wird während der Zeit T_ns in den Zwischenspeicher übernommen. Bestimmt wird T_ns durch die zehnten und elften Widerstände R10 und R11 und den achten Kondensator C8. Der Reset wird aus den Signalen Store und Gate gebildet. Verzögerungsglieder in Form eines Inverters sorgen dafür, daß der Zähler nicht zurückgesetzt wird, bevor der Zählerstand zwischengespeichert ist. Ein Festspannungs regler liefert die Spannung für den Zähler, den Timer, den NAND-Baustein und den Inverter-Baustein.One way to reali Sieren a cheap frequency counter 3 also shows the Fig. 2. In this circuit is an integrated circuit IC, the block ICM7555 USAGE det to the shown gate, store and as shown in Fig. 4 reset signal, , to create. The timer is configured as an astable multivibrator. The times T _WP and T _WN are given by the following formulas: T _WP = 0.693 * (R9 + R10 _* 6) T _WN = 0.693 * (R10 _* C6). The system is calibrated by the use of the third potentiometer P3 and of the fourth potentiometer P4 connected downstream. The counter reading is taken over into the temporary store during the time T _ns . T _{ns is} determined by the tenth and eleventh resistors R10 and R11 and the eighth capacitor C8. The reset is made up of the Store and Gate signals. In the form of an inverter, delay elements ensure that the counter is not reset before the counter reading is buffered. A voltage regulator supplies the voltage for the counter, the timer, the NAND module and the inverter module.

Zur Zählung der Impulse kann ein CMOS-Baustein, wie bei spielsweise der ICM7217 verwendet werden. Bei diesem Baustein handelt es sich um einen Vier-Dekaden-Auf- und Abzähler mit paralleler Nullerkennung. Über die dekodierten Ausgänge hat man die Möglichkeit, sieben Segmentanzeigen direkt anzusteu ern. Die Ziffern und Segmenttreiber sind so ausgelegt, daß sie Anzeigen bis zu einer Größe von 25 mm mit einem Tastver hältnis von 25% treiben können. Die an den Segment- und BCD- Ausgängen erscheinenden Daten werden zwischengespeichert Der Inhalt des Zählers wird durch externe Steuerung (Store=Low) in die Zwischenspeicher übernommen und im Multiplexbetrieb an die Ausgänge durchgeschaltet. Der Zähler wird durch die posi tive Taktflanke des Count-Input-Signals inkrementiert, wenn am Up/Down-Pin High anliegt. Der Reset-Eingang (Low-aktiv) ermöglicht das asynchrone Zurücksetzen des Zählers. Die rest lichen Eingänge bleiben für die Anwendung als Ereigniszähler offen. Die Versorgungsspannung beträgt +5 V ± 10%.To count the pulses, a CMOS device, as in For example, the ICM7217 can be used. In this module it is a four-decade up and down counter with parallel zero detection. About the decoded outputs has you have the possibility to directly access seven segment displays The numbers and segment drivers are designed so that They display up to a size of 25 mm with a Tastver ratio of 25%. The at the segment and BCD Output appearing data is cached The Content of counter is controlled by external control (Store = Low) transferred to the buffer and in multiplex mode the outputs are switched through. The counter is indicated by the posi tive clock edge of the count input signal increments when at the Up / Down-Pin High. The reset input (low active) Allows the counter to be reset asynchronously. The rest inputs remain for the application as an event counter open. The supply voltage is +5 V ± 10%.

Die Bauteile sind auf einer Lochrasterplatine gelötet und durch Drahtbrücken miteinander verbunden. Das gesamte Meßge rät läßt sich in einem Schalengehäuse, wie in Fig. 5 ge zeigt, verwirklichen, wobei das LED-Display 4 an der Vorder seite dieses Gehäuses der Schalter 6 zum Aus- und Einschalten an einer der Schmalseiten des Gehäuses der Fototransistor I an der Deckseite, das Potentiometer P1 zur Einstellung der Verstärkung des Verstärkers 2 an der anderen Schmalseite und das Batteriefach 6, sich unterhalb des LED-Displays befindet. The components are soldered on a breadboard and connected by wire bridges. The entire Messge advises can be in a shell housing, as shown in Fig. 5 GE, realize, the LED display 4 on the front side of this housing the switch 6 for switching on and off on one of the narrow sides of the housing of the phototransistor I on the cover side, the potentiometer P1 for adjusting the gain of the amplifier 2 on the other narrow side and the battery compartment 6 , located below the LED display.

Eine Tabelle der verwendeten Bauteile und ihrer elektrischen Werte für ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist anschlie ßend angegeben.A table of the components used and their electrical Values for a preferred embodiment are subsequently indicated.

T1T1 BPX38-2BPX38-2 IC1IC1 ICM7555ICM7555 IC2IC2 ICM7217ICM7217 OP1 @OP1 @ OP2OP2 40106B40106B G1G1 4011B4011B R1R1 10K10K R2R2 10K10K R3R3 10K10K R4R4 100Ω100Ω R5R5 51K51K R6R6 51K51K R7R7 50K50K R8R8 50K50K R9R9 3K3K R10R10 3K3K R11R11 10K10K P1P1 10K10K P2P2 100K100K P3P3 5M5 M P4P4 1K1K C1C1 11 µ11 μ C2C2 10 µ10 μ C3C3 100 µ100 μ C4C4 10 µ10 μ C5C5 22 µ22 μ C6C6 10 µ10 μ C7C7 0,47 µ0.47 μ

Claims

1. A method for measuring and displaying the frame rate of monitors, characterized in that the frame rate corresponding brightness fluctuations are converted by means of an optoelectronic component into electrical pulses and then counted in a frequency counter.

2. Arrangement for carrying out the method according to claim 1, characterized in that a phototransistor ( 1 ) is used as the optoelectronic component, to which an amplifier ( 2 ) and a frequency counter ( 3 ) is connected downstream.

3. Arrangement for carrying out the method according to claim 2, characterized in that the frequency counter ( 3 ) is a display device ( 4 ) is switched nachgeschal.