Устройство для автоматической фокусировки луча электронно- лучевой трубки

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ФОКУСИРОВКИ ЛУЧА, ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ (ЭЛТ), содержащее последовательно соединенные селектор сигнала ошибки, вход которого подключен к выходу блока ЭЛТ, преобразоваГтель фазы в код, блок управления , первый сумматор, источник фокусирующего тока, выход которого соединен с входом управления блока ЭЛТ, синхронизатор, первый и второй выходы которого подключены к вторым входам преобразователя фазы в код и блока управления, соответственно, отличающееся тем, что, с целью уменьшения искажений на краях экрана ЭЛТ при одновременном повышении быстродействия, в него введены последовательно соединенные селектор сигнала отклонения X , выпрямитель X, квадратор У, второй сумматор, гиперболический вычислитель и ключ, выход которого подключен к второму входу первого сумматора, а также последовательно включенные селектор сигнала отклонения , выпрямительУ и квадратор V, выход которого подключен к второму входу второго сум- f, 9 матора, при этом входы селекторов сигналов отклонения У и V подключены соответственно к второму и третьему выходам блока ЭЛТ, а управляющий вход ключа соединен с первым выходом синхронизатора. ,ff Г fff // 7ff Г2

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А (19) (11) 3(51) Н 04 N 5 34. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ )

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ! (21) 3477088/18-09 (22) 28.07.82 (46) 07.11.83 ° Бюл Ð41 (72) В.Э. Бриль и В.В. Кривопуск (53) 621.397 (088,8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 568215, кл. Н 04 N 5/34, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 607353, кл. Н 04 N 5/34, 1978 (прототип). (54)(57) УСТРО)(СТВО ДЛЯ АВТО))АТИЧЕСКОЙ ФОКУСИРОВКИ )(УЧА, Э)1ЕКТРОННОЛУЧЕВОИ ТРУБКИ (3)IT), содержащее последовательно соединенные селек- тор сигнала ошибки, вход которого подключен к выходу блока ЭЛТ, преобразователь фазы в код, блок управления, первый сумматор, источник фокусирующего тока, выход которого соединен с входом управления блока Э)1Т, синхронизатор, первый и второй выходы которого подключены к вторым входам преобразователя фазы в код и блока управления, соответственно, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения искажений на краях экрана 3)IT при одновременном повышении быстродействия, в него введены последовательно соединенные селектор сигнала отклонения Х, выпрямитель

Х, квадратор )(, второй сумматор, гиперболический вычислитель и ключ, выход которого подключен к второму входу первого сумматора, а также

1)оследовательно включенные селектор сигнала отклонения У, выпрямительУ и квадратор, выход которого подключен к второму входу второго сумматора, при этом входы селекторов (й сигналов отклонения Х и Y подключены соответственно к второму и третьему выходам блока ЭЛТ, а управляющий вход ключа соединен с первым выходом

1 синхронизатора.

1053328

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к системам автоматической настройки фокусирующего тока электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) и может быть применено в области телевидения, радиолокации и вычислительной техники.

Известно устройство автоматической фокусировки луча передающей телевизионной (ТВ) трубки, содержащее последовательно .соединенные блок 10 электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), селектор сигнала ошибки, преобразователь фазы в код, блок управлений, сумматор, источник фокусирующего тока, а также синхронизатор. Синхро- низатор формирует пробные импульсы в виде меандра с периодом равным четырем периодам кадровой развертки, которые через сумматор поступают на источник фокусирующего тока, В ре» 20 зультате огибающая высокочастотной

I составляющей видеосигнала на выходе ЭЛТ будет промодулирована этим меандром. Селектор сигнала ошибки выделяет иэ видеосигнала сигнал с частотой меандра, а на преобразователе фазы в код этот сигнал срав1 нивается с пробным сигналом, поступающим с синхронизатора.

Результатом сравнения является сигнал качества фокусировки электронного луча, который поступает на вход блока управления. С выхода блока управления управляющий сигнал поступает на второй вход сумматора, где суммируется с пробными .импуль- 35 сами и поступает на в .од источника фокусирующего тока. (1j .

Недостатком таких устройств являются искажения, вносимые ими в изображение на экране ЭЛТ, поскольку вся 4Q кое изменение тока фокусировки приводит к повороту растра считывания, а значит пробные импульсы, поступающие на вход источника фокусирующего тока, вызовут скачкообразные поворо- 45 ты изображения на экране ЭЛТ с частотой 10 - 15 Рц.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для автоматической фоку5 сировки электронного луча передающей TB трубки, содержащее последовательно соединенные селектор сигнала ошибки, вход которого подключен к выходу блока ЭЛТ, преобразователь фазы в код, блок управления, сумматор, источник фокусирующего тока, выход которого соединен с входом .управления блока ЭЛТ и синхронизатор, выходы которого соединены с соответствующими входами преобразователя 60 фазы в код, блока управления и сумматора.

Это устройство обеспечивает автоматическую фокусировку электронного луча ЭЛТ следующим образом. 65

Синхронизатор формирует пробные импульсы в виде меандра с периодом, равным четырем периодам кадровой развертки, которые поступают на первый вход сумматора, на второй вход которого поступает управляющее напряжение с блока управления. Напряжение с выхода сумматора промодулированно пробными импульсами и преобразуется в ток фокусировки луча ЭЛТ, модулирующий высокочастотные составляющие видеосигнала, Сигнал с выхода селектора сигнала ошибки представляет собой огибающую высокочастотных составляющих видеосигнала частотой пробных импульсов. Фаза сигнала ошибки относительно пробного сигнала несет информацию о знаке рассогласования текущего значения фокусирующего тока. Если фаза сигнала ошибки на входе преобразователя фазы в код синфазна с фазой пробных импульсов, то на его выходе формируется сигнал логической единицы, а если противофазны — то сигнал логического нуля, что соответствует направлению расфокусировки тока луча ЭЛТ.

Блок управления по сигналам со второго выхода синхронизатора увеличивает или.уменьшает управляющее напряжение, поддерживая тем самым оптимальное значение тока Фокусировки на выходе источника фокусирующего тока j2) .

Однако изменение фокусирующего тока приводит к повороту растра ЭЛТ и при подаче на вход источника фокусирующего тока пробных импульсов наблюдается скачкообразный поворот растра на экране ЭЛТ с частотой .пробных импульсов. В зависимости от выбранного ТВ стандарта эта частота составляет 10 - 15 Гц. Величина угла поворота растра при этом пропорциональная амплитуде пробных импульсов У||р . Если на экране индикатора появится изображение точечной цели, то оно будет скачкообразно изменять свое положение с частотой пробных импульсов. Величина смещения 1|Е за счет поворота растра составляет к = кк„и,р (1) где K - расстояние точечной цели до ценра экрана ЭЛТОН

К| — масштабный коэффициент.

Из этого выражения видно, что максимальное отклонение цели от ее истинного положения имеет место на краю экрана ЭЛТ, Такие колебания цели приводят как бы к ее "размыванию" на экране ЭЛТ, что уменьшает вероятность обнаружения цели на фоне шумов и отметок от подстилающей поверхности. Амплитуда колебаний цели на экране ЭЛТ зависит также от величины масштабного коэффициента К и амплитуды пробных импульсов Цц, Однако величина масштабного коэффициента

1053328

Такое построение предлагаемого устройства позволяет в отличие от известного осуществить функциональную зависимость амплитуды пробных расфокусировок от величины отклоне ния электронного пятна от центра

65 определяется в основном конструкци= ей ЭЛТ, а существенное уменьшение амплитуды пробнйх импульсов также не. возможно,.так как это соответствует умейьшению отношения сигнал/шум на входе селектора сигнала ошибки и приводит к потере работоспособности устройства в целом. Суммарное смещение будет еще больше за счет приращения диаметра электронного пятна при расфокусировке его пробным им- 10 пульсом gd-u Õ 2 fig Л "P () где К - масштабный коэффициент.

Таким образом, если для нормальной работы устройства нужна такая 35 расфокусировка пятна .пробными импульсами в центре экрана ЭЛТ, которая приводит к увеличению его диаметра примерно на 20 - 4ОЪ, то при этом точечная цель, находящаяся на 0 краю экрана ЭЛТ, смещается от своего истинного значения на расстояние, соответствующее 10 — 30 диаметрам электронного пятна в зависимости от конструкции ЭЛТ, Это приводит к су 5 ,щественным искажениям изображения на краях экрана 3JlT.

Цель изобретения - уменьшение искажений на краях экрана ЭЛТ при одновременном повышении быстродействия.

Поставленная црль достигается тем, что в устройство для автоматической фокусировки луча ЭЛТ, содержащее последовательно соединенные селектор ;сигнала ошибки, вход которого подключен к выходу блока ЭЛТ, преобразователь фазы в код, блок управ ления, первый сумматор, источник фокусирующего тока, выход которого соединен с входом управления блока ЭЛТ, синхронизатор, первый и 40 второй выходы которого подключены к вторым входам преобразователя фазы. в код и блока управления соотвест- . венно, введены последовательно соединенные селектор сигнала отклоне- 45 ния Х, выпрямитель Х, квадратор Х, второй сумматор, гиперболический вычислитель и ключ, выход которого подключен к второму входу первого сумматора, а также последовательно включенные селектор сигнала отклонения У, выпрямитель У и квадратор У„ выход которого подключен к второму входу второго сумматора, при этом входы селекторов сигналов отклонения Х и У подключены соответственно к второму и тетьему входам блока ЭЛТ, а управляющий вход ключа соединен с первым выходом синхронизатора. экрана ЭЛТ, таким образом, чтобы ам плитуда пробных импульсов уменьшилась при отклонении электронного пятна от центра к краям экрана ЭЛТ.

На чертеже представлена структурная схема устройства для автоматической фокусировки луча ЭЛТ.

Устройство содержит селектор 1 сигнала ошибки, преобразователь 2 фазы в код, блок 3 управления, первый сумматор 4, источник 5 фокусирующего тока, блок 6 ЭЛТ, синхронизатор 7, селектор 8 сигнала отклонения Х, выпрямитель 9 Х, квадратор 10

Х, второй сумматор 11, гиперболический вычислитель 12, ключ 13, селектор 14 сигнала отклонения У, выпрямитель 15 У и квадратор 16 У.

Устройство работает следующим образом.

Амплитуда U>> пробных импульсов изменяется.в зависимости от расстояния электронного пятна до центра экрана ЭЛТ, при этом суммарная ошибка 6х остается постоянной по всему экрану. Вид этой зависимости можно найти, решив уравнение (2) относительно к, к„к,Б ;; „" где i — ток отклонения по оси Х; х

i - ток отклонения по оси У„.

Со второго и третьего выходов блка 6 ЭЛТ селекторами 8 и 14 снимаются сигналы, пропорциональные токам отклонения по осям Х и У соответственно. Эти сигналы, пройдя через выпрямители 9, 15 и квадраторы 10 и 16 соответственно, поступают на входы второго сумматора 11.

Таким образом, на выходе сумматора

11 формируется сигнал, пропорциональный сумме квадратов токов отклонения. Пройдя через гиперболический вычислитель 12 сигнал с выхода второго сумматора 11 приобретает вид в соответствии с (3).

В момент подачи с выхода синхро- . низатора опорного импульса на управляющий вход ключа 13 последний открывается и пробный сигнал поступает на второй вход первого сумматора 4, где суммируется с управляющим напряжением, поступающим на его первый вход с блока 3 управления. Сигнал с выхода первого сумматора. 4 является управляющим для источника 5 фокусирующего тока, который периодически изменяет фокусирующий ток по отношению к его значению, задаваемому управляющим напряжением, Это приводит к пробным расфокусировкам луча

ЭЛТ в момент действия пробного сигнала и соответствующей модуляции высокочастотных составляющих видеосигнала на выходе блока 6 ЭЛТ пробными сигналами, в которой и заложена, 1053328

Составитель Г. Росаткевич

Редактор Г. Волкова Техред С.Легеза

Корректор А, Тяско

Заказ 8903/58 Тираж 677

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 информация о точности фокусировки.

Селектор 1 выделяет сигнал ошибки, который представляет собой огибающую высокочастотной составляющей видеосигнала пробными сигналами. Фаза сигнала ошибки относительного опорно го сигнала несет информацию о знаке рассогласования фокусирующего тока от оптимального значения. На первый вход преобразователя 2 фазы в код поступает сигнал ошибки, а,на второй вход с первого выхода синхронизатора 7 подается опорный сигнал, фаза которого .совпадает с фазой пробных сигналов. Если сигналы на входах преобразователя 2 синфазны, то на

его выходе формируется сигнал логической единицы, а если противофазныто формируется сигнал логического нуля, что,соответствует направлению расфокусировки. Сигнал с выхода преобразователя 2 поступает на первый вход блока 3 управления, на второй вход которого поступают тактовые импульсы со второго выхода синхронизатора 7. В момент подачи тактового импульса величина управляющего напряжения на выходе блока 3 управления увеличивается или уменьшается в зависимости от значения сигнала на выходе преобразователя 2 фазы в код. Таким образом, поддерживаетсяоптимальное значение тока фокусировки на выходе источника 5 фокусирующего тока.

Введение в устройство автоматической фокусировки луча ЭЛТ новых функциональных узлов выгодно отличает предлагаемое устройство от известного и обеспечивают формирование пробных сигналов, амплитуда которых изменяется таким образом, что величина пробной расфокусировки в центре экрана увеличивается, а на краях уменьшается. Уменьшение пробной расфокусировки на краях приводит к уменьшению искажений изображения на краях экрана эа счет уменьшения угла поворота растра. Суммарная ве1О личина ошибки смещения может быть задана заранее, причем ее значение будет минимальным и постоянным по всей площади экрана ЭЛТ. Увеличение пробной расфокусировки в центре npuf5 водит к повышению соотношения сигнал/шум на входе селектора 1 сигнала ошибки и, следовательно, к повышению быстродействия процесса автоматической фокусировки.

Устройство обеспечивает автоматическую фокусировку луча ЭЛТ от величины расфокусировки луча, соответствующей 100 тел. линиям до оптимальной, соответствующей 500 тел. линиям, за. 30 - 4p .с вместо 60 - 80 с.

При этом на краях экрана ЭЛТ изображение точечной цели отклоняется от своего положения при воздействии пробного импульса не более чем на величину. 1 — 2 диаметров сфокусированного электронного пятна вместо

20 - 30 диаметров в известном устройстве, Это соответствует смещению около 0,5 — 1 мм вместо 10 — 14 мм, -что практически для глаза незаметно.

При этом амплитуда пробного импульса в центре экрана равна 5 В, а на рас стоянии 100 мм от центра - 0,5 В.