Система экстремального управления фокусировкой электронного луча

 

О П И С А Н И Е ()5Я537Я

И ЗОБРЕТЕ Н ИЯ

Сеоз Соввтскнх

Соврелнстических

Рэслублин

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.01.76 (21) 2316338/24 (51) М. К

С, 05 B 13/02

Н 04 М 5/34 с присоединением заявки №

Гееудеретеенный кемнтет

Савета Мнннетреа СССР ае делам нзееретеннй

i еткрвпне (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.04.77.Бюллетень № 15 (53) удК 62-50 (088.8) (45) Дата опубликования описания19.05.77 (72) Авторы изобретении

Н, Н. Кузнецов, Б. С, Тимофеев, С. П. Уханов и Б. А. Федосов (71) Заявитель

Ленинградский институт авиационного приборостроения (54) СИСТЕМА ЭКСТРЕМАЛЬНОГО УПРАВЛЕ НИЯ

ФОКУСИРОВКОЙ ЭЛЕКТРОННОГО ЛУЧА

Изобретение относится к системам автоматической настройки фокусирующего напряжения (тока) передающих телевизионных трубок и может быть использована в обпасти телевидения, радиолокации, вычислитель-. ной техники дпя автоматической фокусировки считывающего пуча в электронно-пучевых приборах разпичных типов.

Известны системы экстремального управпения, содержащие блок формирования i0 показатепа качества объекта регулироваass, генератор пробного (синусоидапьного ипи прямоугольного) сигнала и реверсивного исполнительного устройства, чаще всего триггера реверса fl) 15

Известны импульсные системы управпения содержащие блок сравнения, блок формирования сигнала рассогпасования, генератор пробных сигналов, элемент И, ревер сивжцВ счетчик, испопнитепьное устройст- 20 во (PJ.

Известны устройства автоматической фокусировки, работающие по принципу максимизации высокочастотных составляющих в спектре видеосигнапа, содержащие фильтр 25 верхних частот, фильтр нижних частот, усилитепь мощности, блок пробных расфокусировок, коммутатор, ограничитель по минимуму, ограничитель по максимуму, исполнитепьные устройства оптической и эпектрической фокусировок (3), Недостатком известной системы является низкая точность фокусировки электронного луча, Известна также система фокусировки содержащая последовательно соединенные датчик гелевизионного сигнала, первый усилитель, блок детектирования и фильтрации, блок фиксации и стробирования, второй усипитепь, источник фокусирующего тока, выходы которого подключены к соответствующим входам gamma телевизионного сигнапа, генератор пробного импульса, первый выход которого через бпок формирования стробирующих импупьсов подключен к соот ветствующвм входам блока фиксации и стробирования, и триггер реверса, первый выход которого через первый счетчик и третий усилитель соединен с управляющим входом датчика телевизионного сигнала (41.

555378

В устройствах автоматической фокусировки с пробными сигналами частота пробных сигналов выбирается из условий минимизации искажений, вносимых в изображение. Как для прогрессивной, так и для чересстрочной

5 разверток частота пробных сигналов в два раза ниже частоты полукадров. При этом пробные сигналы вызывают появление в спектре видеосигнала составляющей час1 тота которой равна частоте пробных сигналов и которая содержит информацию о качестве фокусировки.

Такая система автоматической фокусировки работает при значительной амплитуде пробных сигналов, что увеличивает потери на поиск, снижая точность фокусировки.

Изменение фокусирующего тока при воздействии пробных импульсов вызывает не только ухудшение фокусировки, но и заметный сдвиг и поворот растра, что еще больше 20 ухудшает визуальную четкость изображения и приводит к быстрой утомляемости оператора, наблюдающего дрожащий раст. Уменьшение же амплитуды пробных сигналов с целью увеличения точности и снижения ме- 25 шающего воздействия приводит к сужению динамического диапазона, в котором возможна устойчивая работа таких систем, Е1елью изобретения является повышение точчости системы экстремального управле- 30 ния фокусировкой электронного луча.

Это достигается тем, что в системе экстремального управления фокусировкой электронного луча установлены первый и второй элементы И и последовательно сое- 35 диненные ждущий мультивибратор, второй счетчик, дешифратор и времязадающий генератор, выход которого через первый элемент И соединен со входом источника фокусирующего тока и через второй элемент 40

И вЂ” с соответствующими входами первого счетчика и триггера ревэрса, второй выход которого соединен с соответствующими входами ждущего мультивибратора и второго счетчика, второй и третий выходы генера- 45 тора пробного сигнала соединены соответ ственно со вторыми входами первого элемента И и триггера реверса, выход второго усилителя соединен со вторым входом элемента И, второй выход времязадающего генератора соединен с управляющим входом второго счетчика, На чертеже представлена блок-схема системы, где 1-датчик телевизионного сигнала, 2-4 первый, второй и третий усилители, 5 — блок детектирования и фильтрации, 6 — блок фиксации и стробирования .

7 — блок формирования стробирующего импульса, 8 — генератор пробного сигнала;

9- источник фокусирующего тока, 10 и

1l — первый и второй элементы И; 12 и

13 — первый и второй счетчики; 14 — триггер реверса; 15 — ждущий мультивибратор;

16 — дешифратор; 17 — времязадающий генератор.

Предлагаемая система работает следующим образом.

Пробный сигнал прямоугольной формы с выхода генератора пробного сигнала 8 через первый элемент И 10, управляемый по второму входу сигналом с выхода времязадающего генератора 17, поступает на вход источника фокусирующего тока 9, выходной ток которого изменяется в соответствии с их воздействием в ту и другую стороцу от установленного значения, что приводит при подаче такого тока на датчик телевизионного сигнала 1 к пробным расфокусировкам электронного луча, Видеосигнал с выхода датчика телевизионного сигнала 1 поступает на вход первого усилителя 2, который усиливает в полосе частот соответствующий высокочастотной части спектра видеосигнала, Энергия высокочастотных составляющих в спектре видеосигнала в значительной степени зависит от точности фокусировки. В силу наличия пробных сигналов по фокусирующему току имеет место модуляция высокочастотных составляющих с частотой пробного сигнала. С выхода усилителя 2 сигнал модулированный частотой пробного сигнала, поступает на вход блока детектирования и фильтрации 5, на выходе которого получается сигнал составляющей частоты пробного сигнала, фаза которого несет информацию о том, с какой стороны от оптимального значения фокусирующего тока (напряжения) находится текущее значение фокусирующего тока (напряжения), Полученный сигнал подается на вход блока фиксации и стробирования6, на два других входа, которого поступают импульсы стробирования, сформированные блоком формирования стробирующих импульсов 7 из поданного на его вход пробного сигнала с генератора пробного сигнала 8, На выходе блока 6 появляются короткие импульсы хода

Э временное положение которых определяется фазой сигнала на выходе блока 5 по отношенито к фазе стробирующих импульсов, которые жестко связаны по фазе с пробным сигналом. Далее импульсы хода усиливаются вторым усилителем 3 и через второй элемент И 11 (при наличии на другом его входе разрешающего уровня, подаваемого с выхода времязадающего генератора 17) поступают на вход первого счетчика 12, содержащего преобразователь код-аналог

Ф а также на триггерреверса 14. На второй вход триггера реверса 14 подается проб555378

gJIB определения момента достижения экстремума предлагается использовать 45 тот факт, что система экстремального управления по достижении экстремального значения регулируемого параметра начинает совершать около его значения колебательные движения с амплитудой 1-3 шага. 50

В предлагаемой системе это выражается появлением на выходе триггера реверса 14 импульсов реверса с периодичностью (2-4)

Тпр, где Тпр период пробного сигнала. Полученные импульсы реверса подаются аа 55 вход второго счетчика 13 где проиаводится подсчет их. В тот момент, когда код на счетчике 13 принимает определенное значение, на выходе дешифратора 16, подключенного к,выходу счетчика реверсов 13, ный сигнал с выхода генератора пробного сигнала 8. В зависимости от фазовых соотношений, в которых находятся эти сигналы, на первом выходе триггера реверса 14 образуется сигнал, при подаче которого на управляющий вход первого счетчика 12 обеспечивается поступающим на другой его вход импульсам хода либо режим сложения, либо режим вычитания. йалее счетчик 12 вырабатывает управляющий сигнал в цифро- 10 вом виде, a его преобразователь код-аналог выдает этот управляющий сигнал в аналоговом виде, Затем этот сигнал подается на вход третьего усилителя 4, усиливается и поступает на управляющий вход 15 датчика телевизионного сигнала 1, Тем самым производится подстройка фокусирующего напряжения (тока) до оптимальной величины. Применение цифровой обработки сигнала позволяет значительно увеличить коэффициент усиления аналоговой части, не опасаясь самовоэбуждения, что снижает статическую ошибку предлагаемой системы, Кроме статической ошибки точность системы автоматической фокусировки каз устрой- 25 ства экстремального регулирования, зависит от ошибки обусловленной потерями на поиск.

Сведение этой ошибки к минимуму достигается путем определения момента дрстижения экстремального значения. фокусирующего напряжения (тока), запоминания его и последующей остановки системы автоматического управления фокусировкой на некоторое время, определяемое времязадаащим генератором 17. Поскольку это время, примерно, на два порядка больше времени, необходимого системе для поиска экстремума, достигается достаточная скрытность ее работы и устраняется сильно действующий фактор утомляемости оператора, наб- 40 людавшего ранее непрерывно мелькаюшЕе изображение. появляется импульс для запуска времязадающего генератора 17. Времязадающий генератор 17 выдает импульс остановки, длительность которого лежит в пределах минуты. Полученный импульс подается на сброс счетчика 13, а кроме того, на первый элемент И 10 и второй элемент И 11, которые запрещают на это время прохождение пробного сигнала на источник фокусирующего тока 9, а импульсов хода на триггер реверса 14 и счетчик 12. Последний производит запоминание достигнутого значения регулируемого параметра на время действия импульса остановки. Для того, чтобы исключить появление ложного импульса остановки в результате накапливания случайных импульсов реверса, которые могут иметь место при отработке системой очень больших расстроек регулируемого параметра, подсчет их ведется в течение некоторого времени, задаваемого ждущим мультивибратором 15, Если в течение этого времени код на счетчике 13 не достигнет заданного значения, то по окончании импульса ждущего мультивибратора 1 5 задним его фронтом производится сброс счетчика 13, Введение в систему автоматического управления фокусировкой электронного луча новых функциональных узлов -ждущего мультивибратора, второго счетчика, дешифратора, времязадающего генератора, первого и второго элементов И выгодно отличает предлагаемую систему автоматического управления фокусировкой от известных, так как вместе с увеличением точности фокусировки в (1,5 — 2) раза, достигается также достаточная скрытность работы системы и устраняется фактор утомляемости оператора, производящего анализ наблюдаемого телевизионного изображения.

Такой выигрыш в точности фокусировки особенноважен для современных телевизионных систем с повышенной разрешающей способностью.

Формула изобретения

Система экстремального управления фокусировкой электронного луча, содержащая последовательно соединенные датчик телевизионного сигнала, первый усилитель, блок детектирования и фильтрации, блок фиксации и стробирования и второй усилитель, источник фокусирующего тока, выходы которого подключены к соответству— юшим входам датчика телевизионного сигнала, генератор пробного сигнала, первый выход которого: через блок формирования строби555378

Составитель А. Лащев

Редактор Е. Либкина Техред М. Ликович Корректор L Югас

Заказ 457/22 Тираж 1062 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 рующих импульсов подключен к соответствующим входам блока фиксации и стробирования и триггер реверса, первый выход которого через первый счетчик и третий усилитель соединен с управляющим входом датчика телевизионного сигнала, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения точности системы экстремального управления,в ней установлены первый и второй элементы И и последовательно соединенные ждущий мультивибратор, второй счетчик, дешифратор и времязадающий генератор, выход которого через первый элемент

И соединен со входом источника фокусирующего тока и через второй элемент И вЂ” с соответствующими входами первого счетчика и триггера реверса, второй выход которого соединен с соответствующими входами ждущего мультивибратора и второго счетчика, второй и третий выходы генера8 тора пробного сигнала соединены соответственно со вторыми входами первого элемента И и триггера реверса, выход второго усилителя соединен со вторым входом второго элемента И, второй выход времязадающего генератора соединен с управляющим входом второго счетчика.

Источники информации, принятые во вни10 мание при экспертизе:

1. Справочник "Самонастраивающиеся системы, Под общей редакцией проф.

П. И, Чинаева, Киев, Наукова думка, 1969, с 34-47.

15 2. Авторское свидетельство СССР

34 505996, М. Кл,. С 05 В 11/14, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР

М 430519 М. Кл. Н 04 Я 5/34э 1974.

4. Патент США М 3647952, 20 кл. 178-7.2 1970 (прототип).