Способ измерения разрешающей способности электронно-лучевой трубки

 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике. С целью повышения точности измерений при обеспечении точности измерений при обеспечении возможности их автоматизации, формирование линий развертки осуществляют цифровые или линейно-цифровым растром, строки которого слиты между собой, измерение ширины линий производят в точках экрана, заданных равномерно расположенными узловыми отверстиями накладываемой на него маски, и вычисляют абсолютное значение ширины в каждой точке как произведение числа перекрываемых линий микрофотодатчиков на их разрешающую способность, а среднюю ширину линии развертки определяют как среднеарифметическое результатов измерений по узловым отверстиям маски.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ МИМИХ

РЕСПИЬЛИН

ИЕ <111

1 А1 рц Н 01 J 9/42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОВРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (2!) 3607129/21, 3644935/21 (22) 04.05.33 (46) 30.08.90, Бюл. Ф 32 (75) В.И.Третяк (53} 621.387 (088.8) (56} Миллер В.А., Куракин Л.H.llðèåìe электронно-лучевые трубки. М.:

Энергия, 1971, с. 116, Авторское свидетельство СССР

В 945920, кл. Н Ol 3 9/42, !980. (54) (57) CI10008 ИЭМЕРЕНИ РАЗРЕ1!1А!1)ЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ЗЛЕ КТРОННО-ЛУЧЕВОЙ

ТРУБКИ, заключающийся н том, что электронный луч отклоняют по экрану трубки и формируют линии развертки, измеряют ширину линки по взаимно перпендикулярным направлениям и вычисляют разрешающую способность как частное от деления размеров рабочей часИзобретение относится к радиоизмерительной техник е, в частности к методам измерения разрешающей способности осциллографических элек троннолучевых трубок (ЭЛТ).

Цель изобретения — повышение точности измерений при обеспечении возможности их автоматизации путем учета фактора дефокусировки и аберраций луча в пределах рабочего поля экрана и объективного определения ширины ли-, нии развертки в различных точках экрана.

На фиг.! показан экран ЭЛТ с наложенной маской; на фиг.2 — фотоприемник; на фиг. 3 — эпюры напряжений при совмещении середины линий разверт1и зкраня иа соответствующие средние зиячеиия ширины линий, о т л и ч а юшийся тем, что„ с целью повышения точности измерений при обеспечении возможности их автоматизации, формирование линий развертки осущест-: влякт цифровым или линейно-цифровым растром, строки которого слиты между собой, измерение ширины линий производят н гочкях экрана, заданных равномерно расположенными узловыми отверстиями накладываемой на него 1Bc ки, и вычисляют абсолютное значение ширины н каждой точке как произведение числа перекрываемых линией микрофотодатчиков иа их разрешаюз;ую спо собность, а среднюю ширину линии развертки определяют как среднеарифметическое результатов измерений по узловым отверстиям маски. ки луча с центрами фотоприемнкка; на фиг. 4 и 5 — эпюры ияпряжений при измерении ширины линий.

На экран 1 ЗЛТ наложена непрозрачная маска 2, н которой в точках пересечения горизонталей и вертикалей выполнены отверстия 3. В этих отверс

ТННх размещены фотоприемники, микрофотодатчики 4 которых светочувствительной стороной обращены к экрану трубки.

Центры центральных фотодатчиков фотоприемников совпадают с центрами узловых отверстий маски, а центр маски совмещен с центром зкрана,при этом оси маски расположены параллельно осям экрана. Фотоприемник образо1589331 ван перпендикулярными линейками 5 микрофотодатчиков, которые одинаковы и имеют разрешающую способность (размеры) значительно меньше мини5 мально вОзможнОЙ ширины линии развертки луча в центре экрана, Блина линеек превышает ширину линии развертки луча в любой точке рабочей поверхности экрана, но меньше полу- 1р расстояния между центрами двух ближайших узловых отверстий маски по горизонтали или вертикали.

Способ осуществляют следующим образом. 1S

На экран трубки (фиг,1) накладывают маску так, что ее центр А совмещается с центром экрана, а .горизонтальная и вертикальная оси располагаются параллельно соответствующим зп осям экрана. Две крайние вертикали и горизонтали маски ограничивают рабочее поле экрана трубки. Расстояния между узловыми отверстиями маски по горизонталям и вертикалям выби-2» рают произвольными, но строго постоянными, Затем электронный луч отклоняют, например, из точки В левого нижнего угла экрана по его поверхности, перекрывая рабочее поле линейно-uv4>ровым растром, формируемым подачей на одну пару отклоняющих пластин ЭЛТ напряжения U, изменяющегося по линейно-ступенчатому закону, а на другую— пилообразного напряжения U< (фиг.3, 35 временной интервал t — t ). Формируемые строки линейно-цифрового растра на временном интервале t о — t< параллельны горизонтали, а на интервале t — t — вертикали экрана.

Напряжения U1 и U связаны между собой таким образом, что каждое последующее приращение линейно-с тупенчатого напряжения осуществляется 4 после одного цикла изменения пилообразного напряжения.

Скорость перемещения луча на экране трубки, напряжение модуля тора, число строк задают в соответствии с техническими условиями на ЭЛТ конкретных типов. Кроме того, строки линейно-цифрового растра заведомо слиты между собой так, что перемещение линии развертки на ширину ее в

55 горизонтальном и вертикальном направлениях экрана осуществляется, напри— мер, двадцатью ступенями цифровой развертки.

Выбор линии развертки луча в центре экрана по горизонтали и вертика.ли состоит в совмещении середины линии горизонтальной и вертикальной развертки луча с центром экрана,что достигается однократной разверткой с попеременным направлением строк параллельно горизонтальной и вертикальной осям экрана, получении импульсов-отметок U > (фиг.3) при пересечении строками растра центрального микрофотодатчика центрального фотоприемника, определении электрических координат (напряжения) цифровой развертки по отношению к началу развертки U и U (фиг.3) центрального микрофотодатчика для первого и послед-! него импульсов-отметок и вычисления электрических координат .середины линии на временных интервалах и t — t (фиг.3) в центре экрана как полусуммы электрических координат первого и последнего импульсовотметок центрального микрофотодатчика центрального фотоприемника °

На временном интервале (фиг.3) вычисляют электрическую координату цифровой развертки U >соответствующую совмещению середины линии горизонтальной развертки луча с центром экрана,.а на временном интервале t — t — электрическую ко9 Ф ординату цифровой развертки U< соответствующую совмещению середины линии вертикальной развертки луча с центром экрана. Затем определяют оптимальную ширину линии развертки луча в центре экрана. При сохранении прежнего режима работы ЭЛТ попеременной однократной разверткой луча в центре экрана, формируемой напряже-. ниями вертикально отклоняющих пластин U- (фиг,4) и горизонтально отклоняющих пластин U8 обеспечивающих совпадение центра линий горизонтальной и вертикальной разверток луча с центром экрана, на временном интервале t < — t < формируют импульсы-отметки U (фиг ° .4) в момент пе9 ресечения. горизонтальной линией развертки . луча микрофотодатчика вертикальной линейки центрального фотоприемника маски, а на интервале t g — t y — импульсы-отметки U qg (фиг.4) в момент пересечения вертикальной линией развертки луча микрофот<>датчика горизонтальной линейки центра.п ного фотоприемника мас1589331

15

55 ки, количество которых равно числу микрофотодатчиков, перекрываемых линией развертки, а величина (амплитуда) каждого пропорциональна локальной яркости линии развертки луча, перекрывающей конкретный микрофотодатчик линеек.

Ширину линии развертки луча по горизонтали и вертикали в центре экрана определяют объективным способом как произведение разрешающей способности (размера) микрофотодатчика линейки центрального фотоприемника маски ка число датчиков, перекрываемых линией развертки луча, амплитуда импульсов-отметок которых соответствует определенному критерию, например составляет не менее 307 величины импульса-отметки с центрального микрофотодатчика линейки центрального фотоприемника.

Измерение ширины линии горизонтальной и вертикальной разверток луча в центре экрана выполняют при различных напряжениях ка фокусирующем электроде трубки U< (фиг.4), а именно при каждом значении линейно-ступенчатого изменения его ст Ug,ик до уб „ „в пределах рекомендаций технических условий на трубки конкретных типов.

Из всех вычис-.ñííûõ значений ширины линии развертки в центре экрана по вертикали и горизонтали выбирают оптимальную ширину линии раз.вертки луча, определяемую как минимальная или близкая к минимальной ширина линии развертки по горизонтали и вертикали при одинаковом фокусирующем напряжении, что соо тве тс твует формированию в центре экрана луча круглого или близкого к нему сечения.

Выбор относительной ширины линии развертки может быть осуществлен и с помощью обычных фотодатчиков,располагаемых в точках маски, накладываемой ка экран. При этом ширину линии оценивают числом импульсов-отметок с этих фотода- ÷èêîâ,,т.е. в относительных единицах. Зто позволяет значительно упростить процедуру подготовки ЭЛТ к измерению ее разрешающей способности.

Величину фокусирующего напряжения, обеспечивающую оптимальную ширину линии развертки луча в центре экрана, постоянно поддерживают на фокусирующем электроде ЭЛТ при после25

ЗО

50 дующем выборе середины и измерении ширины линии развертки луча в других точках экрана ЛТ, совпадаюших с центральным микрофотодатчиком остальных фотоприемников маски. Аналогично после одноразовой развертки линейно-цифрового растра со строками, параллельными горизонтальной оси экрана трубки, вычисляют электрические координаты центров горизонтальных ликий развертки, совмещаемых с централ ными микрофотодатчиками остальных фотоприемников маски, а после одноразовой развертки растра со строками, параллельными вертикальной оси экрана трубки, вычисляют электрические коордпкаты центров вертикальных линий развертки„ совмещаемых с центральными микрофотодатчиками остальных фотоприемников маски. Процесс получения электрических координат центров горизонтальных и вертикальных линий развертки луча идентичен описанио му- °

Измерение ширины линии выполняют объективным способом так же, как и в центре экрана. Так, при одноразовой развертке горизонтал..ных линий развертки луча, середины которых говпадают с центральными микрофбтодатчикамп фотоприемников, формируемой напряжениями вертикальных к горизонтальных .тклоняющих пластин U и U 1 (фиг.5), формируют импульсы-отметки

U <> в момент пересечения соответствулцих линеек фотоприемников линиями развертки и < и . ..п„, амплитуда которых зависит от освещенности микрофотодатчиков линеек линией развертки луча.

11ри развертке вертикальных линий процесс осуществляют аналогично.

Ширину линии развертки луча определяю-. как произведение разрешающей способности микрофотодатчиков линейки ка число микрофотодатчиков,перекрываемых линией развертки луча,амплитуда импульсов которых соответствует указанному критерию, ко в данном случае соотносима с величиной импульса-отметки с центрального микрофотодатчика фотоприемника, установленного в центре маски.

Затем вычисляют среднюю ширину линии развертки луча по горизонтальному и вертикальному направлениям экрана трубки как среднеарифметическое

1589331 значение всех измерений ширины линии развертки луча соответственно по вер" тикалям и горизонталям.

Разрешающую способность трубки в горизонтальном и.вертикальном направлениях вычисляют затем как частное от деления линейного размера рабочей части экрана ЭЛТ по горизонтали и вертикали на среднее значение ширины линии развертки луча соответст1 венно по вертикальному и горизонтальному направлениям.

Предлагаемый способ может быть использован не только для определения разрешающей способности, но и для и;мерений чувствительности, и не-, линейности отклонения, а также гепметрических искажений растра, Изобретение позволяет автоматизировать процесс измерения разрешающей способности ЭЛТ и повысить точность измерения н может быть использовано в стендовой аппаратуре для контроля ЭЛТ, а также в системах, использующих трубки для точных измерений параметров объектов.

1589331

П, Ур 4 z фиг. а

1589331 ! I и-(Редактор А.Огар

Техред N.Èoðãåíòàë

Корректор И,Муска Заказ 1187

Тираж 320 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, 11(-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101