PL184064B1

PL184064B1 - Uchwyt ustalający systemu do testowania i regulacji elektronicznego urządzenia wyświetlającego

Info

Publication number: PL184064B1
Application number: PL97330846A
Authority: PL
Inventors: Eric Buckley; Branko Bukal; Wayne Dawe; Paul Farrer; Karoly Nemeth; Andrew Noonan
Original assignee: Image Proc Systems Inc
Priority date: 1996-06-26
Filing date: 1997-06-23
Publication date: 2002-08-30
Also published as: EP0908061A1; PL330846A1; KR20000022184A; AU3162197A; WO1997050258A1; US5969756A; JP2000512462A

Abstract

1 Uchwyt ustalajacy systemu do testowania i regulacji elektronicznego urzadzenia wyswietlajace- go zawierajacy rame, na której jest zainstalowany zespól kamer do odczytywania i wytwarzania sy gnalów obrazów odpowiadajacych obszarom obrazu wyswietlanego na elektronicznym urzadzeniu wy swietlajacym umieszczonym w sasiedztwie uchwytu ustalajacego, znamienny tym, ze zespól kamer (16) zawiera kamery zblizeniowe (54) odczytujace i wytwarzajace sygnaly obrazów odpowiadajace nie wielkim obszarom obrazu wyswietlanego na elek tronicznym urzadzeniu wyswietlajacym (12) oraz kamery szerokokatne (58) umieszczone za kamera mi zblizeniowymi (54) oraz odczytujace i wytwa rzajace sygnaly obrazów odpowiadajace w zasadzie calemu obrazowi wyswietlanemu na elektronicznym urzadzeniu wyswietlajacym (12), przy czym kamery zblizeniowe (54) sa rozmieszczone na ramie (50) przed szerokokatnymi kamerami (58), poza polami widzenia szerokokatnych kamer (58), zas kamery szerokokatne (58) sa kalibrowane z zastosowaniem siatki kalibracyjnej (130) dla wzajemnego zacho dzenia na siebie pól widzenia Fig. 2a PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest uchwyt ustalający systemu do testowana i regulacji elektronicznego urządzenia wyświetlającego.

Podczas wytwarzania i montażu zespołu urządzenia elektronicznego, na przykład kineskopu do monitorów komputerowych i odbiorników telewizyjnych, dla zapewnienia optymalnej jakości odtwarzania elektronicznego urządzenia wyświetlającego potrzebne są precyzyjne regulacje mechaniczne, optyczne i elektroniczne. Te regulacje obejmują głównie ogniskowanie, regulację czystości kolorów, zbieżności wiązek, równomierności barw, geometrii i luminancji. Każda z tych regulacji jest realizowana zwykle niezależnie od pozostałych przez wyszkolonego pracownika technicznego za pomocą systemu testująco - regulacyjnego.

Znany jest z publikacji międzynarodowego zgłoszenia patentowego WO 97/50258 system testująco - regulacyjny do elektronicznych urządzeń wyświetlających. System zawiera zespół kamer z układem ze sprzężeniem ładunkowym instalowanych na ramie i rozmieszczonych w postaci matrycy. Rzędy kamer w matrycy są regulowane w pionie, a kamery w każdym rzędzie są regulowane na boki w celu umożliwienia testowana i justowania przez system elektronicznych urządzeń wyświetlających o różnych wymiarach. Wyjściowy sygnał obrazowy kamer przenoszony jest do komputera, w celu jego przetwarzania. Komputer steruje generatorem obrazu testowego połączonym z testowanym elektronicznym urządzeniem wyświetlającym, tak że elektroniczne urządzenie wyświetlające wyświetla odpowiednie wzory

184 064 testowe, których obrazy są zdejmowane przez kamery. Na ramie zainstalowany jest wobulator, przemieszczany między położeniem roboczym w sąsiedztwie elektronicznego urządzenia wyświetlającego, a położeniem wycofania, na zewnątrz pól widzenia kamer. Wobulator jest zasilany tak że, kiedy jest w położeniu roboczym, powoduje odchylanie wiązek elektronowych w elektronicznym urządzeniu wyświetlającym. Zamocowane również na ramie fotodiody mierzą luminancję elektronicznego urządzenia wyświetlającego podczas odchylania przez wobulator wiązek elektronowych, i podają do komputera pewien sygnał wejściowy w celu jego przetwarzania.

Komputer realizuje serię kompleksowych funkcji testowo - regulacyjnych na elektronicznym urządzeniu wyświetlającym, na podstawie wyjściowych sygnałów obrazowych z kamer i sygnałów wyjściowych z fotodiod podczas wyświetlania obrazu testowego. Te funkcje testowo - regulacyjne obejmują czystość, zogniskowanie, zbieżność i dynamiczną, mimośrodowość plamki, ortogonalność, rozmiar i centrowanie obrazu testowego, rozmiar i centrowanie rastra, liniowość, pomiary geometrii i luminancji, i wszystkie one są realizowane na jednym stanowisku. Podczas szeregu funkcji testowo - regulacyjnych komputer wyświetla wskaźniki graficzne, które są. wykorzystywane przez operatora dla określenia, czy elektroniczne urządzenie wyświetlające spełnia test, czy nie.

W zgłoszeniu patentowym Wielkiej Brytanii nr 2255700 opisano system do pomiaru parametrów charakterystycznych kineskopu. System zawiera kamerę, selektor, procesor wizyjny, monitor, sterownik pola magnetycznego, jednostkę centralną i blok wyjściowy. Kamera zawiera matrycę kamer, jak również zespól cewek odchylania, zasilanych odpowiednio do sterowania pola magnetycznego pod kontrolą jednostki centralnej, w celu przemieszczania wiązki magnetycznej wewnątrz kineskopu. Wyjściowe sygnały obrazowe kamer przekazywane są do jednostki centralnej dla przetwarzania. W jednej z odmian wykonania, kamery są. przemieszczalnie zamocowane na podporze umożliwiając pozycjonowanie kamer względem podlegającego regulacji kineskopu testowanego.

Istotą uchwytu ustalającego systemu do testowania i regulacji elektronicznego urządzenia wyświetlającego, według wynalazku, zawierającego ramę, na której jest zainstalowany zespół kamer do odczytywania i wytwarzania sygnałów obrazów odpowiadających obszarom obrazu wyświetlanego na elektronicznym urządzeniu wyświetlającym umieszczonym w sąsiedztwie uchwytu ustalającego, jest to, że zespół kamer zawiera kamery zbliżeniowe odczytujące i wytwarzające sygnały obrazów odpowiadające niewielkim obszarom obrazu wyświetlanego na elektronicznym urządzeniu wyświetlającym oraz kamery szerokokątne umieszczone za kamerami zbliżeniowymi oraz odczytujące i wytwarzające sygnały obrazów odpowiadające w zasadzie całemu obrazowi wyświetlanemu na elektronicznym urządzeniu wyświetlającym, przy czym kamery zbliżeniowe są rozmieszczone na ramie przed szerokokątnymi kamerami, poza polami widzenia szerokokątnych kamer, zaś kamery szerokokątne są kalibrowane z zastosowaniem siatki kalibracyjnej dla wzajemnego zachodzenia na siebie pól widzenia.

Korzystnie kamery zbliżeniowe są. rozmieszczone w postaci matrycy z zespołem rozsuniętych w pionie rzędów, przy czym każdy rząd zawiera zespół kamer zbliżeniowych ustawionych pod kątem w kierunku elektronicznego urządzenia wyświetlającego.

Korzystnie rzędy kamer zbliżeniowych są zainstalowane na pochyłych, regulowanych w pionie szynach zainstalowanymi na ramie.

Korzystnie siatka kalibracyjna zawiera identyfikator każdej z kamer szerokokątnych, który wyznacza ce^t^^lny punkt pola widzenia danej kamery szerokokątnej.

Korzystnie siatka kalibracyjna zawiera matrycę otworów wykonanych w arkuszu, przy czym każdy identyfikator jest utworzony przez obszar arkusza pozbawiony otworów.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest to, że zainstalowane na ramie kamery zbliżeniowe w połączeniu z kamerami szerokokątnymi umożliwiają równoczesne zdejmowanie zarówno niewielkich, jak i dużych obszarów obrazów wyświetlanych na elektronicznym urządzeniu wyświetlającym, bez konieczności przemieszczania kamer zbliżeniowych. Umożliwia to szybkie kompleksowe wykonywanie szeregu funkcji testująco - regulacyjnych na elektronicznym urządzeniu wyświetlającym.

184 064

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania jest przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy systemu do testowania i regulacji elektronicznego urządzenia wyświetlającego, fig. 2a - w widoku perspektywicznym uchwyt ustalający stanowiący część systemu przedstawionego na fig. 1, fig. 2b - w przekroju poprzecznym uchwyt ustalający przedstawiony na fig. 2a, fig. 2c - w przekroju podłużnym uchwyt ustalający przedstawiony na fig. 2a, fig. 3 - powiększony przekrój poprzeczny części uchwytu ustalającego przedstawionego na fig. 2a, fig. 4 - powiększony przekrój poprzeczny innej części uchwytu ustalającego przedstawionego na fig. 2a, figury 5, 6, 7, 8, 9 i 10 prz^^st^^A^i^jją wyświetlane obrazy graficzne paneli dla operatora, podczas działania systemu przedstawionego na fig. 1, zaś fig. 11 przedstawia w widoku z przodu siatkę kalibracyjną stosowaną do kalibrowania kamer szerokokątnych, stanowiącą część systemu przedstawionego na fig. 1.

Na figurze 1 przedstawiono schematycznie system do testowania i regulacji elektronicznego urządzenia wyświetlającego 12, włącznie z zespołami kineskopowymi i odbiornikami telewizyjnymi oraz monitorami komputerowymi, ogólnie oznaczony odnośnikiem liczbowym 10. System 10 zawiera testowy uchwyt ustalający 14, na którym zamontowany jest zespół kamer 16 do zdejmowania obrazów wzorów testowych wyświetlanych na elektronicznym urządzeniu wyświetlającym 12 i do generowania obrazowych sygnałów wizyjnych odpowiadających zdjętym obrazom. Na testowym uchwycie ustalającym 14 zamontowany jest również wobulator 18 odchylający wiązki elektronowe w elektronicznym urządzeniu wyświetlającym 12, jak to opisano poniżej.

Wizyjny sygnał obrazowy z kamer 16 jest podawany do komputera 20 za pośrednictwem multipleksera i procesora wejściowego kanału wizyjnego dużej szybkości oznaczonego odnośnikiem liczbowym 22. Komputer 20 jest dołączony do wyświetlacza 24 operatora, do generatora 26 obrazów testowych i do wobulatora 18. Generator 26 wzorów testowych podaje wzory testowe do elektronicznego urządzenia wyświetlającego 12 wyświetlającego je pod kontrolą komputera 20. Komputer 20 może również być dołączony do programowanego sterownika logicznego 28, służącego do sterowania ruchem pasa przenośnikowego 30, na którym podtrzymywane są elektroniczne urządzenia wyświetlające, służące do ustawiania każdego z przeznaczonych do testowania elektronicznych urządzeń wyświetlających na wprost uchwytu ustalającego 14. Na rysunku przedstawiono również zasilacz zawierający wzmacniacze odchylania i wzmacniacze wizyjne, zasilacze żarzenia i wysokiego napięcia, zwykle zwany blokiem 32 odchylania, który potrzebny jest do działania elektronicznego urządzenia wyświetlającego 12.

Komputer 20 analizuje wizyjny sygnał obrazowy kamer 16 po przetworzeniu ich w multiplekserze i procesorze 22 wejściowego kanału wizyjnego i wykonuje kompleksowo serię testów i funkcji regulacyjnych w celu określenia stanu elektronicznego urządzenia wyświetlającego 12. Funkcje testowo - regulacyjne wykonywane przez komputer 20 obejmują pomiary czystości koloru, ogniskowania, zbieżności statycznej i dynamicznej, geometrii i luminancji, włącznie z punktem odcięcia jaskrawości. Podczas testowania komputer 20 generuje wskaźniki graficzne, które są wyświetlane na wyświetlaczu operatorslkm 24, co umożliwia operatorowi łatwe stwierdzenie, czy elektroniczne urządzenie wyświetlające 12 przechodzi każdy z testów, czy nie.

Na figurach 2a, 2b i 2c przedstawiono dokładniej konstrukcję uchwytu ustalającego 14. Uchwyt ustalający 14 zawiera skrzynkową ramę 50 z zainstalowanym na niej zespołem kamer 16. Kamery są rozmieszczone w dwóch zespołach i zawierają matrycę 52 cyfrowych kamer zbliżeniowych 54 i matrycę 56 cyfrowych kamer szerokokątnych 58. W konkretnym przedstawionym przykładzie, matryca 52 zawiera trzy rzędy zawierające po trzy kamery zbliżeniowe 54 a matryca 56 zawiera trzy rzędy, zawierające po dwie kamery szerokokątne 58. Przedstawioną liczbę kamer dobrano jedynie dla ilustracji, przy czym testowy uchwyt ustalający 14 może zawierać znacznie większą liczbę kamer 54 i 58, rozmieszczonych w większych matrycach 52 i 56.

Kamery zbliżeniowe 54 w górnym i dolnym rzędzie matrycy 52 są podtrzymywane wózkami 60 zainstalowanymi na poziomych szynach 62. Szyny 62 przechodzą między dwiema pionowymi szynami 64 zamocowanymi na ramie 50. Końce szyn 62 wchodzą w napędy

184 064 w postaci siłowników. Napędy 66 są przemieszczalne wzdłuż szyn pionowych 64 zależnie od sygnału wejściowego ze sterownika 60 silnika uruchamianego przez komputer w celu wyregulowania położenia pionowego górnych i dolnych rzędów kamer zbliżeniowych 54. Górna powierzchnia 62 górnej szyny 62 jest nachylona w dół a górna powierzchnia 62a szyny dolnej jest nachylona w górę, tak że kamery zbliżeniowe 54 podtrzymywane przez te szyny są nachylone pod pewnym kątem w stronę elektronicznego urządzenia wyświetlającego 12.

Zewnętrzne kamery zbliżeniowe 54 środkowego rzędu matrycy 52 są podtrzymywane przez wózki 60, instalowane na słupkach 70. Każdy słupek 70 przytrzymywany jest przez jeden z napędów 66 przemieszczających się wzdłuż odpowiedniej szyny 64 zgodnie ze sterowaniem sterownika 68 regulującego położenie pionowe tych kamer zbliżeniowych 54. Słupki 70 odchylają się do wewnątrz i w tył od napędów 66, tak że kamery zbliżeniowe 54 podparte słupkami są również nachylone pod pewnym kątem w stronę elektronicznego urządzenia wyświetlającego 12. Środkowa kamera zbliżeniowa 54 środkowego rzędu matrycy 52 jest podtrzymywana na wózku 72 zainstalowanym za pomocą przegubu 75 na wsporniku utwierdzonym 74. Wspornik 74 wystaje z płyty czołowej 76 zamocowanej do tyłu ramy 50.

Każdy z wózków 60 mieści napęd 78, który pod kontrolą sterownika 68 przemieszcza wózek 60 wzdłuż szyny 62 lub słupka 70, a zatem reguluje położenie boczne kamery zbliżeniowej 54 wspartej na wózku. Jak to widać na figurze 3, każdy napęd 78 zawiera silnik 80 do obracania wału 82, przechodzącego w kanale 84 szyny 62 lub słupka 70, za pośrednictwem przekładni 85. Na wale 82 zainstalowane jest małe koło zębate 86 umieszczone w kanale 84. Małe koło zębate sprzęga się z zębatką 88 ukształtowaną na ściance szyny 62 lub słupka 70. Do prowadzenia wózków 60 przy ich ruchu bocznym wzdłuż szyn i słupków służą, prowadnice 90 i 92 wychodzące z wózków 60 i znajdujące się w dopasowanych rowkach 94 i 96 ukształtowanych w szynach 62 i słupkach 70.

W odróżnieniu od wózków 60, wózek 72 nie jest regulowany poprzecznie. Natomiast wózek 72 podtrzymuje napęd 100, który pod kontrolą sterownika 68 silnika odchyla wózek względem wspornika 74 na przegubie 75 i doregulowuje jego położenie, a zatem i położenie środkowej kamery zbliżeniowej 54. Napęd 100, który jest najlepiej widoczny na figurze 4, zawiera silnik 92 oraz przekładnię 93 do obracania śruby pociągowej 102 współpracującej ze stacjonarną nakrętką 104 zamocowaną na wsporniku 74.

Na fig. 3 przedstawiono dokładniej jedną z kamer zbliżeniowych 54, która jest wyposażona w obiektyw 110. Za obiektywem 110 w pożądanej odległości umieszczony jest układ ze sprzężeniem ładunkowym (CCD) 112, tak że w punkcie zogniskowania znajduje się pewien niewielki szczegół wyświetlanego na elektronicznym urządzeniu wyświetlającym 12 obrazu, rzutowany na ten układ CCD. Układ CCD 112 jest zainstalowany na zespole suwakowym 114, który może wykonywać ruch posuwisto - zwrotny wzdłuż linii równoległej do osi optycznej 116 obiektywu 110. Zespół suwakowy 114 opiera się na prowadzącym go liniowym elemencie suwakowym 118 i jest napędzany przez silnik 120 za pośrednictwem zespołu śruby pociągowej 122. Silnik 120 służy do pozycjonowania pod kontrolą sterownika 68 układu CCD 112 względem obiektywu 110, tak że obraz wyświetlany na elektronicznym urządzeniu wyświetlającym 12 i rzutowany na układ CCD 112 przez obiektyw 110 jest ostry i zogniskowany.

Na fig. 2a, 2b i 2c przedstawiono również, zainstalowaną na płycie czołowej 16 i otaczającą wspornik 74 matrycę 56 złożoną z kamer szerokokątnych 58. Pola widzenia kamer szerokokątnych 58 zachodzą na siebie, tak że wyjściowy wizyjny sygnał obrazowy kamer szerokokątnych 58 reprezentuje w· zasadzie cały obraz wyświetlany na elektronicznym urządzeniu wyświetlającym 12. ··

Pochylenie kamer zbliżeniowych 54 w górnych i dolnych rzędach matrycy 52 wspartych na słupkach 70 i wsporniku 74 daje w wyniku to, że kamery zbliżeniowe 54 znajdują się poza polami widzenia kamer szerokokątnych 58. Zatem, nawet wtedy, kiedy kamery szerokokątne 58 są zainstalowane na ramie 50 z kamerami zbliżeniowymi 54, sz^^«^^^^okątne kamery 58 mają nie przesłonięte pole widzenia. Dzięki temu możliwe jest zdejmowanie obrazów równocześnie przez obydwie matryce. Ponadto stwierdzono, że pochylenie kamer zbliżenio6

184 064 wych 54 poprawia rozdzielczość w porównaniu ze współliniowym ustawieniem kamer, wskutek wypukłej budowy prawie wszystkich elektronicznych urządzeń wyświetlających.

W sąsiedztwie elektronicznego urządzenia wyświetlającego 12 na ramie 50 jest zainstalowany wobulator 18. Wobulator 18 wyposażony jest w parę rozstawionych w poziomie, w zasadzie pionowych cewek, jak to pokazano na fig. 2a. Możliwe jest wykorzystywanie pary rozstawionych w pionie cewek w zasadzie poziomych, lecz nie zostały one przedstawione na rysunku. Cewki są zamocowane do ramy 50 i rozmieszczone tak, że znajdują się poza polami widzenia kamer 54 i 58. Cewki te nawinięte są i zwymiarowane tak, że przy ich zasilaniu wytwarzają symetryczne przemienne pola magnetyczne, wystarczające do objęcia nimi w zasadzie całego testowanego elektronicznego urządzenia wyświetlającego 12, i odchylania wiązek elektronowych w elektronicznym urządzeniu wyświetlającym 12.

Komputer 20 wyposażony jest w pewną liczbę procedur programowych, które są. wykonywane podczas działania systemu 10. W szczególności komputer 20 wyposażony jest w procedurę ustawczą, która obejmuje informację o położeniu kamery zbliżeniowej 54 dla różnej wielkości elektronicznych urządzeń wyświetlających testowanych przez system 10. Podczas wykonywania przez komputer 20 procedury ustawczej, zapewnia on sygnał wyjściowy dla sterownika 68 silnika, który z kolei zapewnia sygnał wejściowy dla napędów 66 i 78 do przemieszczania szyn 62, słupków 70 i/lub wózków 60 i 72 przy pozycjonowaniu kamer zbliżeniowych 54 we właściwych potrzebnych położeniach. Komputer 20 wyposażony jest również w oprogramowanie do analizy obrazów służące do sprawdzania prawidłowości zogniskowania kamer 54 i 58. Jeżeli kamery nie są zogniskowane, to komputer 20 podaje sygnał wyjściowy do sterownika 68 silnika, który z kolei uruchamia sinik 120 doregulowując położenia układu CCD 112 za pomocą zespołów 114 śrub napędowych. Komputer wyposażony jest również w procedurę testowo - regilacyjną, która przy jej realizacji przez komputer 20 zapewnia obróbkę wyjściowego wizyjnego sygnału obrazowego z kamer 54 i 58 odebranego przez komputer 20, i wykonanie serii testów elektronicznego urządzenia wyświetlającego.

Pola widzenia kamer szerokokątnych 58 matrycy 56 w^agaa^ kalibracji dla wyznaczenia i zachowania w celu porównania, przyporządkowania położeń pikseli kamery od odpowiadających im punktów w polach widzenia, i następnie zapewnienia zachodzenia na siebie nawzajem pól widzenia, i objęcia nimi pożądanego interesującego obszaru. Poniżej opisano korzystny sposób osiągnięcia powyższego.

Na figurze 11 przedstawiono siatkę kalibracyiną 130 w postaci negatywu - dla lepszego zilustrowania opisu.

Siatka 130 ma postać arkusza z wieloma rzędami symetrycznych, na przykład prostokątnych, lub korzystnie okrągłych, otworów 131 rozmieszczonych równomiernie wzdłuż każdej osi. Otwory 131 są wykonane w arkuszu precyzyjnie, tak że odległości między środkami otworów są znane z dużym ^^^(^:niem dokładności. Korzystnym sposobem tworzenia siatki 130 są sposoby ze wspomaganiem komputerowym, i następnie naświetlaniem z zastosowaniem fotoplottera błony fotograficznej o dużej stabilności. Przy procesie kalibracyjnym stosuje się odpowiednie podświetlanie. Jakkolwiek siatkę 130 przedstawiono w negatywie, jest oczywiste, że w rzeczywistości otwory 131 są przezroczyste a obszary otaczające otwory siatki 130 są. nieprzejrzyste.

W określonych odstępach na arkuszu, odpowiednio do rozmieszczenia w równych odstępach kamer 58 w matrycy 56, zastosowano identyfikatory 132, które są wyraźnie różne od wszystkich innych obszarów w siatce 130. Na przykład te specjalne otwory mają różne kształty lub rozmiary. W korzystnej odmianie wykonania są one zróżnicowane wymiarami do maksimum, przez całkowite ich pominięcie. Daje to w wyniku większe, zwykle prostokątne obszary nieprzezroczyste, jako identyfikatory 132, rozmieszczone na siatce 130.

Podczas procesu analizy komputerowej siatki kalibracyjnej położenie pominiętych otworów oblicza się przez interpolację współrzędnych otworów sąsiednich 133. Te położenia identyfikatorów 132 jako pominiętych otworów uważa się za centralne punkty obszaru 134 działania dla każdej z kamer szerokokątnych 58. Ponieważ odstęp między sąsiednimi otworami w każdym rzędzie jest znany, to pole widzenia każdej z kamer szerokokątnych 58 jest wyznaczone liczbą otworów 131 na siatce 130 w polu widzenia wzdłuż czterech ortogonal184 064 nych kierunków odchodzących od środków pola widzenia. Wzdłuż każdej sąsiedniej krawędzi pola widzenia sąsiednich kamer szerokokątnych 58 znajduje się rząd 135 lub kolumna 136 otworów 131, w obszarze działania kamer sąsiednich. Dzięki temu pokryte są obszary działania 134. Takie rozmieszczenie zapewnia dokładne przestrzenne połączenia obszarów oglądanych przez poszczególne kamery szerokokątne 58 matrycy 56, tak że obejmują one cały potrzebny obszar działania.

Podczas stosowania systemu 10 elektroniczne urządzenia wyświetlające 12 umieszczone jest w zasadzie w należytym położeniu względem testowego uchwytu ustalającego 14, gdzie dokonuje się kalibracji z użyciem siatki 130. Wzór testowy stosowany z elektronicznym urządzeniem wyświetlającym 12 do oceny lub regulacji geometrii obrazowej wyświetlany na nim jest zbudowany z w zasadzie prostokątnych plamek, tak że niektóre z plamek przypadają w obszarach zachodzenia wzajemnego sąsiednich kamer szerokokątnych 58. Przez skorelowanie położeń plamek oglądanych przez sąsiednie kamery, i następnie wykonanie obliczeń trygonometrycznych można określić we wszystkich trzech wymiarach dokładne położenia plamek wyświetlanych przez elektroniczne urządzenie wyświetlające 12. Ponadto, przez włączenie stałej geometrycznej elektronicznego urządzenia wyświetlającego 12, na przykład promienia krzywizny i grubości oraz współczynnika załamania szkła, można dokonać korekcji dla wszystkich głównych źródeł błędów przy obliczeniach komputerowych. W efekcie, kamery szerokokątne 58 matrycy 56 mogą analizować wyświetlany obszar w sposób odpowiadający oglądania go z odległości równej nieskończoności, co jest korzystne dla określania błędów geometrycznych.

Poniżej opisano działanie systemu testująco - regulacyjnego. Na wstępie komputer 20 realizuje procedurę ustawczą dla rozmieszczenia kamer zbliżeniowych 51 we właściwych położeniach, tak że pola widzenia tych kamer są skierowane w stronę elektronicznego urządzenia wyświetlającego 12 przeznaczonego do testowania i regulacji. Następnie komputer 20 przygotowuje generator testowy 26 do podawania wzorów testowych do elektronicznego urządzenia wyświetlającego. Elektroniczne urządzenia wyświetlające 12 z kolei wyświetla wzory testowe. Kamery 54 i 58, które są utrzymywane w stanie zogniskowania, zdejmują obrazy wyświetlanych wzorów testowych. Kamery zbliżeniowe 54 ogniskują się na niewielkich szczegółach wyświetlanego obrazu, a zatem zdejmują niewielkie obszary całego wzoru testowego wyświetlanego na elektronicznym urządzeniu wyświetlającym 12. Z drugiej strony, kamery szerokokątne 58, których pola widzenia zachodzą na siebie nawzajem, zbiorczo zdejmują obraz całego wzoru testowego wyświetlanego na elektronicznym urządzeniu wyświetlającym.

Wizyjne sygnały obrazowe wyprowadzane z kamer 54 i 58 są multipleksowane i przetwarzane przez multiplekser i procesor 22 wizyjnego kanału wejściowego dużej prędkości. Procesor 22 wejściowego kanału wizyjnego dużej szybkości wykonuje różne operacje podstawowego przetwarzania obrazu na wizyjnych sygnałach obrazowych, włącznie z cyfryzaj po multipleksowaniu, całkowaniu, obcinaniu, interpolacji, analizie histogramowej, również w rzutach pionowych i poziomych. Procesor wejściowego kanału wizyjnego przetwarza również wizyjne sygnały obrazowe ze składowych, luminancyjnej i chrominancyjnej, na wartości składowych RGB do przetwarzania przez komputer 20.

Jak wspomniano uprzednio, komputer 20 analizuje wizyjny sygnał obrazowy wychodzący z kamer 54 i 58 w celu wykonania kompleksowej serii testów na elektronicznym urządzeniu wyświetlającym podczas wykonywania procedury testowo-regulacyjnej. Charakter modułowy procedury testowo-regulacyjnej umożliwia operatorowi przygotowanie komputera 20 do realizacji testów we w zasadzie dowolnym porządku i w razie potrzeby powtórzenie jednego lub więcej testów. Poniżej, na podstawie figur 5, 6, 7, 8, 9 i 10, opisano różne testy, które może wykonywać komputer 20.

Dla pomiaru ogniskowania, sygnały obrazowe wyprowadzane z kamer zbliżeniowych 54 są analizowane przez komputer 20. W oprogramowaniu stosuje się pewną metodę polegającą na pomiarze najpierw szerokości linii dla danego rozmiaru plamki a następnie pomiarze głębi kontrastu w postaci funkcji przenoszenia modulacji. Można stosować inne określenie ogniskowania, oparte na analizie histogramu intensywności pikselowej' lub rozmiarach

184 064 niewielkich szczegółów wyświetlanych na elektrorncznym urządzeniu wyświetlającym 12, na przykład plamek, przez wyznaczenie środka ciężkości i pomiar wielkości plamki na środku głębi kontrastu, przy czym plamka skorelowana jest dobrze percepcją dobrego zogniskowania przez ludzkie oko. Podczas trwania tego testu, komputer 20 generuje panel graficzny do wyświetlania na wyświetlaczu operatorskim 24 wraz z napisem DOBRY lub ZŁY, jak to pokazano na fig. 5. Dla poprawienia ogniskowania elektronicznego urządzenia wyświetlającego blok odchylania 32 może regulować napięcie ogniskujące przykładane do elektronicznego urządzenia wyświetlającego 12. Badane elektroniczne urządzenie wyświetlające uznaje się za zogniskowane w zadanych granicach, kiedy czerwona kulka znajduje się w kropkowanym prostokącie. Im bliżej krzyża celowniczego znajduje się czerwona kulka, tym lepsze jest zogniskowanie elektronicznego urządzenia wyświetlającego 12.

Podczas testu Czystość koloru (raster pionowy) obrót zespołu cewek komputer 20 generuje panel graficzny, jak przedstawiony na fig. 6, do wyświetlania na wyświetlaczu operatorskim 24. Panel graficzny zawiera kilka mierników wizyjnych, które wskazują wyregulowanie zespołu cewek i dwa pierścienie czystości elektronicznego urządzenia wyświetlającego W miarę przemieszczania przez operatora cewek w przód i w tył, kulki obu wskaźników pomiarowych znajdujących się na zewnątrz kwadratowych wskaźników pomiarowych przemieszczają się od zewnątrz do środka ekranu i z powrotem, a dolne środkowe wskaźniki pomiarowe przemieszczaaą się w górę i w dół. Obracanie zespołu cewek powinno doprowadzić do wyrównania się obydwóch wskaźników pochylenia znajdujących się na dole na zewnątrz. Poruszanie dwóch pierścieni czystości powinno spowodować wyrównanie się wszystkich trzech górnych wskaźników. Również wskaźnik środkowy górny wskazuje przesunięcie rastra pionowego względem pionowego położenia kulki wskaźnikowej. Wyświetlacz operatorski 24 wyświetla również napisy DOBRY i ZŁY, zależnie od spełnienia lub niespełnienia wymagań regulacji.

Podczas pomiarów czystości kolorów i luminancji, włączony zostaje wobulator 18 odchylając wiązki elektronowe w elektronicznym urządzeniu wyświetlającym 12 podczas zdejmowania obrazów przez kamery 54 i 58. W szczególności cewki pionowe wobulatora 10 są zasilane równocześnie przez prąd o przemiennej biegunowości. Cewki genernją pionowe symetryczne przemienne pole magnetyczne, które obejmuje elektroniczne urządzenia wyświetlające i powoduje odchylanie poziome wiązek uderzających w luminofory elektronicznego urządzenia wyświetlającego. Przemienne symetryczne odchylanie wiązek elektronowych względem punktów lub pasków luminoforu w elektronicznym urządzeniu wyświetlającym powoduje jednakowe zmniejszenie intensywności emitowanego światła powodowanego przez wiązki elektronowe wycentrowane względem środków punktów lub pasków luminoforów bez oddziaływania pola magnetycznego generowanego przez wobulator 18. Wszelka różnica w intensywności światła stanowi wskazanie braku zgodności z poprawnym położeniem wiązki.

Następnie, zasilane są równocześnie poziome cewki wobulatora 18, jeżeli jest w nie wyposażony, generując symetryczne przemienne poziome pole magnetyczne, które obejmuje elektroniczne urządzenie wyświetlające i powoduje odchylanie pionowe wiązek elektronowych padających na punkty lub paski luminoforu w elektronicznym urządzeniu wyświetlającym.

Podczas zasilania cewek wobulatora, wizyjne sygnały obrazowe generowane przez kamery zbliżeniowe 54 są analizowane i przetwarzane przez komputer 20 w celu wyznaczenia niezgodności z poprawnym położeniem wiązki. W razie potrzeby wizyjne sygnały obrazowe generowane przez szerokokątne kamery szerokokątne 58, lub pewien obszar ich działania, w celu wyznaczenia niezgodności z poprawnym położeniem wiązki można analizować i przetwarzać w komputerze 20.

Podczas testu zbieżności statycznej komputer 20 generuje panel graficzny, jak przedstawiony na fig. 7, do wyświetlania na wyświetlaczu operatorskim 24. Panel graficzny odzwierciedla wyniki regulacji urządzenia korekcji magnetycznej elektronicznego urządzenia wyświetlającego, tradycyjnie dwóch par pierścieni jarzmowych znanych jako magnesy pierścieniowe cztero-^i<^)g^nowe i magnesy pierścieniowe sześciobiegunowe. Operator reguluje te dwie pary pierścieni jarzmowych w celu doprowadzenia krzyży, czerwonego i niebieskiego możliwie blisko środka krzyża celowniczego. Podczas tego testu, a^od^owa kamera zbl^i^^184 064 niowa 54 umieszczona jest na środku elektronicznego urządzenia wyświetlającego a wizyjne sygnały obrazowe generowane przez kamerę zbliżeniową 54 są analizowane i przetwarzane przez komputer 20. Zbieżność statyczna badanego elektronicznego urządzenia wyświetlającego, dla przykładu, jest akceptowalna, jeżeli krzyże, czerwony i niebieski są. wyregulowane tak, że znajdują się wewnątrz kropkowanego prostokąta, i nie dalej od siebie, niż połowa szerokości kropkowanego prostokąta.

Podczas testu zbieżności dynamicznej komputer 20 generuje panel graficzny, jak przedstawiony na fig. 8, do wyświetlania na wyświetlaczu operatorskim 24. Panel graficzny odzwierciedla zbieżność, którą mierzy się zwykle w czterech lub więcej miejscach na elektronicznym urządzeniu wyświetlającym. Podczas tego testu wizyjne sygnały obrazowe generowane przez pewną liczbę kamer zbliżeniowych 54 są analizowane i przetwarzane przez komputer 20. Te cztery miejsca w niniejszym przykładzie rozmieszczone są wzdłuż osi, pionowej i poziomej elektronicznego urządzenia wyświetlającego, w pobliżu krawędzi aktywnego obszaru wyświetlacza. Łączny wynik jest wyświetlany we wskaźniku centralnym. Jeżeli kulka znajduje się wewnątrz kropkowanego prostokąta, to cztery zmierzone wartości zbieżności znajdują się w zadanych granicach. Wyświetlane jest również pochylenie cewek. Jeżeli zarówno pochylenie cewek, jak i zmierzona zbieżność znajdują się w zadanych granicach, to otrzymuje się wynik DOBRY.

Podczas obu pomiarów zbieżności, nie jest możliwe analizowanie, na elektronicznym urządzeniu wyświetlającym, poszczególnych plamek koloru jako takich, z dwóch powodów·'. Plamki koloru na elektronicznym urządzeniu wyświetlającym nie są dokładnie okrągłe, lecz zwykle mają kształty bardzo dziwne, i dzięki dużemu przekrojowi wiązki elektronowej, rozświetlana jest pewna grupa punktów. Dla skompensowania nieregularności kształtu wiązki, analizuje się pewną grupę punktów dla każdego koloru, a względne położenia ich środków ciężkości są obliczane matematycznie. Przez analizę rzutów możliwe jest skompensowanie nieregularności kształtów wiązek w celu zapewnienia zwiększenia dokładności pomiaru.

System 10 sprawdza również ortogonalność uzwojeń, pionowego i poziomego, zespołu cewek odchylających, i wyświetla panel graficzny na wyświetlaczu operatorskim 24, który zawiera skalę X i Y, jak również odczyty DOBRY i ZŁY, jak to pokazano na fig. 9. Sposób wykorzystywany do wyznaczania ortogonalności uzwojeń jest znany.

Podobnie, jak pomiar ortogonalności, możliwe jest wykonanie za pomocą systemu testująco - regulacyjnego 10 na elektronicznym urządzeniu wyświetlającym 32 różnych innych znanych specjalistom testów geometrycznych, jak na przykład dystorsji poduszkowatej i zniekształceń trapezowych, liniowości, itp.

Jak wspomniano uprzednio, podczas realizacji procedury testowo - regulacyjnej możliwe jest ponowne wykonanie w dowolnym momencie jednego lub więcej spośród powyższych testów. Na przykład na fig. 10 przedstawiono panel graficzny generowany przez komputer 20 do wyświetlenia na panelu operatorskim 24 podczas powtarzania testu Czystość koloru (raster pionowy) obrót zespołu cewek.

System testująco - regulacyjny zapewnia zdejmowanie obrazów zbliżeniowych i szerokoobszarowych przy równoczesnym umożliwieniu wykonywania szeregu testów na elektronicznym urządzeniu wyświetlającym w sposób szybki i w czasie rzeczywistym.

184 064

Fig. 2a

184 064

Fig. 2b

184 064

Fig. 2c

184 064

FIG. 3 i

184 064

FłG. 4 i

184 064

FG. 5

ŻÓŁTY

FIG. 6

CZERWONY

184 064

NIEBIESKI

CZERWONY

FIG. 7

FIG. 8

184 064

ORTOGONALNOSC

DOBRY

A= ZIELONY

WSZYSTKIE LINIE ZIELONE

FG. 9

ŻÓŁTY

FG. 10

184 064

FIG. 11

184 064

FIG. 1

Departament Wydawnictw UP RP Nakład 60 egz.

Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Uchwyt ustalający systemu do testowania i regulacji elektronicznego urządzenia wyświetlającego zawierający ramę, na której jest zainstalowany zespół kamer do odczytywania i wytwarzania sygnałów obrazów odpowiadających obszarom obrazu wyświetlanego na elektronicznym urządzeniu wyświetlającym umieszczonym w sąsiedztwie uchwytu ustalającego, znamienny tym, że zespół kamer (16) zawiera kamery zbliżeniowe (54) odczytujące i wytwarzające sygnały obrazów odpowiadające niewielkim obszarom obrazu wyświetlanego na elektronicznym urządzeniu wyświetlającym (12) oraz kamery szerokokątne (58) umieszczone za kamerami zbliżeniowymi (54) oraz odczytujące i wytwarzające sygnały obrazów odpowiadające w zasadzie całemu obrazowi wyświetlanemu na elektronicznym urządzeniu wyświetlającym (12), przy czym kamery zbliżeniowe (54) są rozmieszczone na ramie (50) przed szerokokątnymi kamerami (58), poza polami widzenia szerokokątnych kamer (58), zaś kamery szerokokątne (58) są kalibrowane z zastosowaniem siatki kalibracyjnej (130) dla wzajemnego zachodzenia na siebie pól widzenia.
2. Uchwyt według zastrz. 1, znamienny tym, że kamery zbliżeniowe (54) są rozmieszczone w postaci matrycy (52) z zespołem rozsuniętych w pionie rzędów, przy czym każdy rząd zawiera zespół kamer zbliżeniowych (54) ustawionych pod kątem w kierunku elektronicznego urządzenia wyświetlającego (12).
3. Uchwyt według zastrz. 2, znamienny tym, że rzędy kamer zbliżeniowych (54) są zainstalowane na pochyłych, regulowanych w pionie szynach (62) zainstalowanymi na ramie (50).
4. Uchwyt według zastrz. 1, znamienny tym, że siatka kalibracyjna (130) zawiera identyfikator (132) każdej z kamer szerokokątnych (58), który wyznacza centralny punkt pola widzenia danej kamery szerokokątnej (58).
5. Uchwyt według zastrz. 4, znamienny tym, że siatka kalibracyjna (130) zawiera matrycę otworów (131) wykonanych w arkuszu, przy czym każdy identyfikator (132) jest utworzony przez obszar arkusza pozbawiony otworów (131).