JP2000314750A - デジタル・オシロスコープの動作制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 入力信号の特性に応じてデジタル・オシロス
コープの動作を制御する。 【解決手段】 各々が識別可能な独特の信号特色を有す
る１組の信号形式を定め、各信号形式に適するビューを
作成するのに適切なオシロスコープ用の少なくとも１個
の所定設定を定め、入力信号に対して複数の測定を行な
って１個以上の測定特徴を求め、測定特徴を独特の信号
特色と比較することにより入力信号を信号形式の１つに
分類し、所定設定により信号形式に応じたデジタル・オ
シロスコープの制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、デジタル
・オシロスコープの動作制御方法に関し、特に、入力信
号の形式に継続的に応答して、その入力信号の特性に基
づき、ユーザの必要性を予測した選択肢をユーザに与え
て、デジタル・オシロスコープの動作を制御する方法に
関する。多数の信号ビューは、１組の多数の信号ビュー
に関連し、設定用の選択肢の各要素は、設定の他の要素
を容易にアクセスできるように機能的に結合されてい
る。なお、本明細書において、「ビュー」は、波形など
の対象物の表示を意味する。

【０００２】

【従来の技術】自動設定機能を有する従来のデジタル・
オシロスコープ（以下、単にオシロスコープと呼ぶこと
もある）は、１つの適切なビューを他に移すことが困難
なため、有用性において制限される。オシロスコープの
操作者（ユーザ）インタフェースを制御するのには、新
たな範例（パラダイム）が必要である。この範例は、１
組の関連したビュー内における異なる信号ビューの間
で、これらビューを即時に結合すると共に、これらビュ
ーの移動を行う。

【０００３】オシロスコープは、かなり以前から、正弦
波又は矩形波などの簡単な信号入力に応答して、垂直利
得、垂直位置、トリガ・レベル及び水平時間軸の設定を
自動的に判断できた。しかし、これら自動設定は、入力
信号の特性を仮定する必要があるために、この自動設定
の有効性がしばしば損なわれた。

【０００４】典型的には、オシロスコープは、「工場」
での「機能強化」設定により、その機能が強化された。
この機能強化により、いくつかの機能が有効になった。
この機能強化の代表例は、利用する周波数の設定であ
り、ユーザが現在行おうとする適切な設定であるか、又
はそれに近くなる場合もある。たとえそうでなくても、
これからの作業を適切に行える開始点とする。蓄積して
おいた既知の設定が適切な開始点に近くなくても、ユー
ザに馴染みのある適切な開始点を利用できるので、ユー
ザは、現在の作業を好ましく設定するための調整を迅速
且つ最少の操作で行える。オシロスコープを他のユーザ
と共用する場合、オシロスコープ（測定機器）が初めか
ら工場による設定のままになっていると思っているユー
ザにとっては、最後のユーザによって測定機器のいくつ
かの設定が見慣れない設定になっていないことが望まし
い。これは、機能強化した設定が、呼出によって利用可
能になる蓄積された設定の中にあると仮定している。そ
うでなければ、同じ結果を得るのに、電源をオフしてか
ら再びオンにする必要がある。遠隔プログラム又は遠隔
制御環境で用いるためには、既知の状態にオシロスコー
プを機能強化することも有用である。これにより、測定
機器の最終状態を確実に既知のものにするために、制御
可能なパラメータの可能性のある総てに対するコマンド
を送信することなく、遠隔制御プログラム又は操作者
（ユーザ）は、初期状態からの変化を単に送信するのみ
でよい。

【０００５】本来は、自動機能は、初期設定に限定され
る。また、その機能が達成され、ユーザが制御権を得る
と、自動機能の設定ルーチンが終了する。ところで、最
近、いくつかのオシロスコープでの自動機能は、操作期
間中も設定を制御し続けるようになった。しかし、かか
るモードは、通常、オプションであり、ユーザにより停
止できた。業界の一部では、この機能は、初期設定後に
設定パラメータの制御を終える「自動設定」とは区別し
て、「自動レンジ」又は「連続的設定」として知られて
いる。自動レンジ・オシロスコープは、簡単な入力にお
ける簡単な変化に応答して、水平掃引設定、垂直利得設
定を変更する。また、ある場合には、変化した入力に応
答して、トリガ・レベルの設定を変更する。

【０００６】ホルコム（Holcomb）のアメリカ合衆国特
許第５１５５４３１号「デジタル化オシロスコープ用超
高速自動スケール・トポロジー」は、ピーク検出回路を
用いて、信号最大値及び信号最小値を見つけて、適切な
設定を迅速に行えるオシロスコープを記載している。ウ
ィガーズ（Wiggers）のアメリカ合衆国特許第５３９７
９８１号「自動タイムベース付きデジタル蓄積オシロス
コープ」は、動作期間中のタイムベース（時間軸）を調
整して、入力信号の周波数が変化しても、スクリーン上
のサイクル数を一定数に維持するオシロスコープを記載
している。さらに、また、明らかに、同じ形式のアプリ
ケーションにとって、このオシロスコープの表示の時間
軸には、単位目盛り当たりの時間の代わりに単位目盛り
当たりの等級を付けている。なお、本明細書では、デジ
タル蓄積オシロスコープを単にデジタル・オシロスコー
プと呼ぶこともある。

【０００７】従来のある種のオシロスコープは、正弦波
や矩形波の如き簡単な入力信号に対して、１つ以上の自
動測定を行えた。これら測定項目は、操作者が選択すべ
きものであるが、周波数（又は周期）、衝撃係数（デュ
ーティ・サイクル）、ピーク対ピーク振幅、立ち上がり
時間、又は立ち下がり時間である。例えば、メンラブ
（Menlove）のアメリカ合衆国特許第４３６２３９４号
「時間インターバル測定構成」は、複雑な繰り返し波形
を高精度に測定する方法及び装置を記載している。

【０００８】スコルニック（Skolnick）等のアメリカ合
衆国特許第４７７９０４４号「非標準波形の電圧、電流
及び周波数測定」は、規則的な２進信号の遷移を検知
し、カウンタを用いて、これら遷移間のインターバルを
求めることにより、この規則的な２進信号の周期を測定
することを記載している。

【０００９】クメツ（Kmetz）のアメリカ合衆国特許第
４２７１３９１号「波形の電気光学指示付きデジタル電
圧計」に期さされたデジタル電圧計は、可能な最大垂直
振幅での波形を表示すると共に、数値で電圧レベルを表
示する。

【００１０】シャンク（Shank）等のアメリカ合衆国特
許第４７１６３４５号「自動パルス表示器」は、２個の
トリガ検出回路を用いて、パルス波形の対向する傾斜の
同じレベルでトリガを行う方法を記載している。この方
法は、波形のデューティ・サイクルを計算し、それをス
クリーン上に示す。このオシロスコープは、入力信号の
狭いパルスを自動的に拡大し表示して、完全な部分で表
示の大部分を埋める。これは、パルス形式の信号のデュ
ーティ・サイクル（信号の全周期に対する信号の高状態
の割合）が非常に遅いとき、便利である。

【００１１】カーダー（Carder）のアメリカ合衆国特許
第５６３７９９４号「波形測定」は、不確実な、即ち、
到達時が可変な波形の特性を測定する方法を記載してい
る。複数のしきい値の１つを移動して、しきい値との個
別の交点間の時間を測定する。これにより、可変インタ
ーバルで生じる繰り返し波形を点毎に再構成できる。

【００１２】フォレイ（Foley）等のアメリカ合衆国特
許第４９８５８４４号「カウンタ／タイマーを用いた統
計的波形概略」は、波形幅測定を繰り返し実行するオシ
ロスコープ・システムを記載している。なお、この機能
をイネーブルするために、このシステムは、自動的に適
切な分解能及びオフセット設定を決定する。ホルコム
（Holcomb）のアメリカ合衆国特許第５１５５４３１号
に記載されたオシロスコープは、トリガ・カウンタと共
に動作して、垂直スケール及びオフセット、並びに水平
掃引速度を迅速に設定する専用ピーク検出ハードウェア
を有する。

【００１３】ヒストグラムは、波形分析及び測定機器制
御にとって有効なツールである。ホレイ（Foley）等の
アメリカ合衆国特許第４９８５８４４号は、繰り返し入
力信号を測定し、その結果を用いてヒストグラムを発生
するヒストグラムに基づいた計数構成を記載している。
特殊化したいくつかのアプローチよりも一層低速である
が、ヒストグラムは、自動測定の基本も提供できる。

【００１４】デブリエス（deVries）のアメリカ合衆国
特許第５４９５１６８号「オシロスコープにおいて安定
し拡大／縮小された表示を行うためにヒストグラムを用
いた信号分析方法」は、振幅ヒストグラム及び時間ヒス
トグラムの両方を用いたオシロスコープ・システムを記
載している。振幅ヒストグラム方法を用いて、先ず、信
号の最小及び最大振幅レベルを求める。次に、時間ヒス
トグラム方法を用いて、入力信号内に生じる支配的な時
間インターバルを求める。

【００１５】ジョンソン（Johnson）のアメリカ合衆国
特許第５００３２４８号「確率密度ヒストグラム表示」
は、波形の従来の電圧対時間である時間領域の表示の傍
に確率密度ヒストグラムをオプションとして表示するオ
シロスコープを記載している。クセラ（Kucera）等のア
メリカ合衆国特許第５３４３４０５号「多値機能からの
パルス・パラメータの自動抽出」は、多数の取り込みに
わたるアイ（目）パターン・データの発生をヒストグラ
ムがどのように追跡するかを示している。被試験信号の
種々の外観（アスペクト）を決めるパルス・パラメータ
は、第３次元を表示に追加できる効果があるこれらヒス
トグラムから決定できる。

【００１６】フリスチ（Frisch）等のアメリカ合衆国特
許第５７９３６４２号「アナログ信号の試験に基づくヒ
ストグラム」は、迅速でデータ効率の良い方法を基準ヒ
ストグラムがいかに提供して、取り込んだ波形情報を基
準波形と比較し、この結果を限定された情報帯域幅で迅
速に通信することを記載している。サカイ等のアメリカ
合衆国特許第５１２２９９６号「実時間でえ非中断の時
間インターバル対電圧変換器」は、信号周期を電圧とし
て観察できるが、かかる周期及びその結果の電圧がサイ
クル毎に変化するオシロスコープに関連した機能を記載
している。

【００１７】ウィガーズ（Wiggers）のアメリカ合衆国
特許第５３９７９８１号「自動タイムベースを有するデ
ジタル蓄積オシロスコープ」に記載されたオシロスコー
プは、操作者が水平軸及び信号サイクルの所望数に関す
る選択を行い、適切な表示を行って維持する。オデンヘ
イマー（Odenheimer）等のアメリカ合衆国特許第４７４
３８４４号「自動調整オシロスコープ」に記載されたオ
シロスコープ・システムは、デジタイザ（アナログ入力
信号をデジタル化する装置）の垂直増幅器利得及びオフ
セット、トリガ・レベル及びサンプリング・レートを入
力信号に応答して自動的に制御できる。

【００１８】より複雑な入力信号、例えば、テレビジョ
ン・ビデオ信号に適切に応答するように組み立てられた
り、プログラムされたオシロスコープに類似した特殊な
測定機器がある。クレック（Kleck）等のアメリカ合衆
国特許第５０２７０５８号「オシロスコープ用マルチ標
準ビデオ・オプション」に記載されたオシロスコープ
は、テレビジョン・ビデオ信号がどのビデオ標準に従っ
ているかを判断し、それに応じて水平掃引を設定でき
る。２レベルであるか３レベルであるかの水平同期パル
スの形式と、フレーム値の幅、即ちライン数とを用い
て、どのビデオ標準を用いているかの判断を行ってい
る。

【００１９】テクトロニクス社製ＴＤＳ３００型や他の
会社のオシロスコープは、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）
波形分析機能を備えており、１つの測定機器内に、スペ
クトラム・アナライザのいくつかの能力と、従来のオシ
ロスコープとを組み合わせている。かかる組み込み型高
調波（周波数）ベースの表示は、信号の電力対周波数の
ビューが観察力を助ける分野である電源設計や通信アプ
リケーションにおいて有用であることを証明した。

【００２０】バーチン（Berchin）のアメリカ合衆国特
許第５３７５０６７号「デジタル・オシロスコープの如
きデータ取り込みシステムにおける取り込みパラメータ
の調整方法及び装置」は、信号を周波数領域内でも分析
する他のデジタル・オシロスコープを記載している。性
能を最大にするためには、オシロスコープは、取り込み
パラメータを特定の繰り返し波形用の値に適するように
自動的に調整する。入力波形の最重要な周波数成分のエ
リアシングを避けるのに充分なサンプリング・レートと
し、波形メモリ内に総ての又はほとんど総ての波形を取
り込めるように取り込みパラメータを調整する。

【００２１】ハンセン（Hansen）等のアメリカ合衆国特
許第４８０２０９８号「デジタル・バンドパス・オシロ
スコープ」に記載されたオシロスコープは、時間領域の
波形と、周波数領域のスペクトルとを同時に表示でき
る。バンドパスの帯域幅を自動的に調整して、時間領域
の表示におけるエリアシングを最小にする。

【００２２】ファーガソン（Ferguson）のアメリカ合衆
国特許第５１３８２５２号「変調領域測定の表示用自動
スケーリング」に記載された方法では、入力信号を試験
し、変調領域測定機器を設定して、測定を行うと共に、
信号が安定で、表示器の中心で適切なスケールで表示さ
れるようにする。

【００２３】ジェンク（Jenq）のアメリカ合衆国特許第
５０８１５９２号「データ・シーケンスを取り込み、計
算し、その表示を行う試験システム」に記載された電子
装置試験システムは、データ・シーケンス上の１組の数
学的動作の任意の１つを実行し、その結果の波形を新た
なウィンドウに表示する付加的な機能を有する。

【００２４】現在市販されているオシロスコープでは、
操作者が、振幅が定まったパルス（ラント・パルスな
ど）、ロジック状態又は空間的パターン、時間で識別さ
れる事象（例えば、パルス幅、グリッチ、スルー・レー
ト、セットアップ・アンド・ホールド、又はタイム・ア
ウト）によりトリガできる。拡張したトリガ及び従来の
トリガの組み合わせにより、ビデオ信号や他の捕捉困難
な信号の表示を援助できる。このような進歩したトリガ
機能は、試験手順を設定したりする際に、柔軟性が大幅
に増し、測定作業を大幅に簡単にできる。さらに、電力
測定、ジッタ分析、ディスク・ドライブ測定を自動化し
且つ簡略化するソフトウェアも市販されている。

【００２５】いくつかの最新のオシロスコープ・ユーザ
・インタフェースにおいては、垂直及び水平スケール摘
み又はマウスを用いて、ユーザは、信号波形を一層拡大
して又は圧縮して観察できる。ズーム機能には、ズーム
・イン及びズーム・アウトの両方があり、ズーム・イン
が拡大で、ズーム・アウトが圧縮である。この機能は、
１つの波形内の関心部分の周辺に、例えばマウスを用い
て、ボックス（枠）を描いて制御できる。そして、一層
詳細なビューとして他の垂直位置で拡大したその波形を
観察できる。

【００２６】あるオシロスコープでは、波形の異なる８
個のビューを垂直方向に重ねているが、ここでは、長さ
（水平）は最大であるが、高さが縮んでいる。これら
は、４個の異なるチャンネルまでのビューと、計算機能
によって処理したこれらチャンネルの組み合わせと、拡
大又は圧縮のズーム・ウィンドウとを含んでいる。これ
らビューの各々は、操作者が設定しなければならず、こ
れら総ては、水平（時間）領域において互いに少なくと
も部分的に相関関係になっている。いくつかのオシロス
コープでは、ＸＹ表示と共に、従来の振幅対時間（Ｙ
Ｔ）表示をできる能力を長い間にわたって提供してき
た。ＸＹ表示は、１つの信号を（時間関数の代わりに）
他の関数として示す。

【００２７】最新のデジタル・オシロスコープは、代表
的には、戻す（後から使用）するのが望ましい設定を蓄
積し、ラベルを付す手段をユーザに提供している。これ
は、しばしば使用する設定にかかるユーザの時間を節約
することができると共に、比較的曖昧で頻繁には使用し
ない設定をどのように行うかを記憶する必要なくし、混
乱を避けられことができる。これら最新のオシロスコー
プは、代表的には、メニュー形態で種々の設定選択肢を
提供し、上述のような自動設定や自動レンジ機能のいく
つかの形式がある。上述の如く、今日市販の多くのデジ
タル・オシロスコープは、種々の自動測定ができる。少
なくとも１つの製造業者は、測定アイコンを提供してい
る。このアイコンを波形の特徴部分にドラッグ（移動）
させると、そのオシロスコープは、アイコンで指示され
た測定を行う。

【００２８】

【発明が解決しようとする課題】操作者は、どのように
波形を観察するかということを予測しないが、異なる設
定での表示をアイコンで示したり、その時に又は後でラ
ベルを付すことができる。この後でラベルを付すこと
は、例えば、「ツールズティップス（ToolsTips:道具の
説明）」の形式であり、その機能を言葉で説明する形式
は、省略形や、頭文字となる。これら省略形や頭文字
は、カーソルをアイコンに移動させ、そこに停止させる
と現れる。この機能を使用するには、特定のアイコンが
示そうとしているのがどの測定かを操作者が理解しなけ
ればならない。操作者は、通常、次の波形ビューをその
ビュー内でどのように観測するかの実際的な解釈を行わ
ない。カーソルが留まっていると、「ポップアップ」の
一時的なメッセージにより、永続的なメッセージを増や
すように、このインタフェースを構成できる。

【００２９】よって、オシロスコープ操作者に、設定選
択肢と、他のビューへの便利な経路とを継続的に示し、
今までと異なり一層図形的で有用な方法が望まれてい
る。

【００３０】したがって、本発明の目的は、入力信号の
特性に応じてその動作を制御できるようにしたデジタル
・オシロスコープの動作制御方法に関する。

【００３１】

【課題を解決するための手段】本発明は、入力信号の特
性に応じてデジタル・オシロスコープの動作を制御する
方法であって；各々が識別可能な独特の信号特色を有す
る１組の信号形式を定め；各信号形式に適するビューを
作成するのに適切なオシロスコープ用の少なくとも１個
の所定設定を定め；入力信号に対して複数の測定を行
い、１個以上の測定特徴を求め；測定特徴を独特の信号
特色と比較して、入力信号を信号形式の１つに分類し；
所定設定を用いて、信号形式に応じてデジタル・オシロ
スコープを制御することを特徴としている。

【００３２】オシロスコープの取り込みハードウェアに
よるタイム・シェアリング（時分割）を用いて、信号の
マルチ・ビューを発生する。測定機器のソフトウェア
は、入力信号の測定設定を行い、その測定結果である測
定特徴を、信号形式を定める信号特色と比較して、入力
信号の形式を分類する。特定形式の信号は、信号の複数
組のビューを暗に選択する。操作者は、利用可能な他の
ビューの例示を見ると共に、関連したビューをメイン波
形ビューとする。初期メイン波形ビューは、この形式の
信号に対して、ソフトウェアが最初に行った設定の助言
（recommendation）である。これは、比較的大きく且つ
詳細に示され、スクリーン上に測定値が表示される。す
なわち、入力信号の分類された信号形式に応じた所定の
設定により、メイン波形ビューが発生する。また、「ラ
イブ」縮小型ビューとして示される代替ビュー（選択用
信号ビュー）も表示される。これら選択用信号ビュー
は、簡略化された形式では、メイン・ビューと並んで表
示される。所望の選択用信号ビューをクリックすること
により、これら選択用信号ビューをメイン波形ビューに
できる。操作者は、ビューを付加したり、変更もでき
る。

【００３３】各ビューにより、１組の測定が自動的に実
行され、波形と共にスクリーン上に表示される。これら
予め選択された測定を直ちに且つ自動的に実行するの
で、通常、操作者側の任意の操作を必要とせずに、操作
者の要求を満足できる。オシロスコープ・ソフトウェア
も、ユーザが好む１つ以上の代わりの設定を予測し、提
示する。信号の異なるビューが異なる自動測定により現
れる。また、測定結果を注釈としてメイン波形ビューの
波形画像に付ける。次の代わりの複数設定は、従来のメ
ニュー・リストで利用可能であり、縮小されたサイズ
で、静的アイコン又は縮小型「ライブ」表示、即ち、選
択用信号ビューとして表示される。これらアイコンの
「ライブ」形式は、次に利用可能な表示がどのようにな
るかを正確にユーザに示すことができると共に、相対的
に最大である大きさのビュー（メイン波形ビュー）にて
示すことにより、現在表示されているメイン波形ビュー
の設定の一部を望ましい設定に変更して更に表示でき
る。

【００３４】

【発明の実施の形態】同じ形式の波形を利用するための
適切な設定に応じて、オシロスコープの設定を群にす
る、即ち、グループ化する。被試験信号の形式に基づい
た初期ビューを操作者に与える。さらに、操作者の選択
のために、この信号サンプルの代替ビュー（選択用信号
ビュー）を縮小の「ライブ」波形画像をとして提示す
る。サンプル波形をクリックして、メイン波形として表
示される波形を選択する。ビューのグループは、信号形
式又は測定形式、若しくは操作者の選択により、互いに
リンクされている。

【００３５】入力信号は、形式に応じて自動的に分類さ
れる。これら形式には、次のようなものがある。すなわ
ち、不規則的なデジタル・ロジック信号、即ち、２つの
主要電圧レベルを有し、周期が変動している信号。規則
的なロジック信号、即ち、主要な２つのレベルを有し、
（デューティ・ファクタが一定である必要はないが）サ
イクルから次のサイクルへの周期が一定である信号。交
流電力電圧、例えば、５０Ｈｚ、６０Ｈｚ又は４００Ｈ
ｚの如き周波数の交流電力電圧。整流された交流電力電
圧、半波及び両波の両方、並びに直流電圧であり、これ
らのノイズ及びハムの分析を含む。さらに、例えば、Ｎ
ＴＳＣ及びＰＡＬの如き多数の標準の任意の１つに応じ
たテレビジョン・ビデオ信号。なお、上述は、分類する
形式の総てを特定するものではない。このように、各々
が識別可能な独特の信号特色を有する１組の信号形式を
定めておき、各信号形式に適するビューを作成するのに
適切なオシロスコープ用の少なくとも１個の所定設定を
定める。そして、入力信号に対して複数の測定を行い、
１個以上の測定特徴を求めて、この測定特徴を独特の信
号特色と比較して、入力信号を信号形式の１つに分類し
ている。入力信号が特定の信号形式に分類されれば、こ
の信号形式に応じた所定設定に応じて、オシロスコープ
を制御できる。

【００３６】操作者が次に行う選択肢を予想できるよう
に、可能な限りオシロスコープをプログラムする。よっ
て、ユーザが好む１つ以上の代替設定が、簡単に利用可
能となる選択肢の次の設定として、自動的に利用可能に
なる。これら代替の次の設定は、従来のメニュー・リス
トでも利用可能であるし、静的アイコン又は縮小「ライ
ブ」表示として、小さくしたサイズで表示することもで
きる。これらアイコンの「ライブ」形式は、次に利用可
能な表示が同様になるかを正確にユーザに示すことがで
きる一方、それをフル・サイズで表示することにより、
現在のビューに重要なものを維持できる。この代わり
に、ＤＭＭのような表示を選択することもできる。その
表示において、信号ビューは縮小されて存在するが、表
示空間の大部分は、その信号に関する情報、特に、種々
の測定結果を伝えるのにためのものである。

【００３７】本発明のオシロスコープは、多数の所定信
号形式の１つに入力信号を予め限定することを基にし
て、自動設定機能を連続的に提供している。適切な測定
機器の設定、又は設定のグループは、各信号形式の分類
に関係している。「設定」には、水平タイムベース設
定、垂直振幅の倍率係数（増幅／減衰）設定、垂直信号
オフセット設定、トリガ条件設定、表示の持続性及び明
るさ設定などがある。所定の信号形式に関連した設定の
１つは、ディフォルトのビューであり、その信号が利用
可能な複数の選択肢から他のビューをユーザが選択する
まで、このディフォルトのビューを用いる。また、ユー
ザは、オシロスコープのオプションや機能により指示を
行う他の手段を用いる。次のビューとして利用可能な選
択肢は、静的アイコンやビューの縮小ライブ表示により
示される。

【００３８】本発明のデジタル・オシロスコープは、各
形式から抽出された信号形式又は情報形式の知識を有す
る「エキスパート・システム」により実現される。オシ
ロスコープの入力端に現れる信号は、既知の形式の１つ
として分類できる。このためには、一連の自動測定を行
い、その結果である測定特徴を、各信号形式を定義する
種々の信号特色と比較する。実行する測定の数、これら
測定のいくつかを実行する際のシーケンスは、以前の測
定結果に応じて可変する。代わりに、充分な時間をかけ
られるならば、信号を分類するたびに、測定の総てを用
いることができる。

【００３９】典型的には、電圧の発生するヒストグラム
を、信号分類を援助する種々の初期測定の基本にでき
る。高及び低電圧レベルが存在するならば、これらが信
号の正及び負の極値となる。従来技術の欄で上述した従
来特許の説明から判るように、ヒストグラムの発生や、
その解釈を行うことは、デジタル・オシロスコープの分
野で周知である。１組の自動測定には、連続した正方向
のトリガ信号と、負方向のトリガ信号との間の時間測定
もある。この信号を自動的に周波数領域に変換し、この
信号に関する追加情報を得ることもできる。

【００４０】「規則的」又は「非規則的」のいずれかに
更に分類できるロジック信号は、２つの明瞭な電圧レベ
ル「頂部」及び「底部」から確認できる。これらが規則
的なロジック信号、即ち、クロック信号ならば、それら
の基本周波数にてメイン周波数空間信号を有する。規則
的ロジック信号は、それらのエッジに関連して、かなり
の量の奇数高調波内容を有する。「頂部」及び「底部」
電圧レベルを超えた偏位を測定でき、これらは、スペク
トル特性に応じて、オーバーシュート及びアンダーシュ
ート、ノイズ、又は交流成分として識別できる。

【００４１】ロジック信号でない信号は、交流「ハム」
成分、即ち、ノイズや遷移を有するか有さない交流電源
の如き正弦波か、直流レベルである。非ロジック信号
は、より複雑であり、例えば、交流部分及び直流部分の
両方を含むテレビジョン・ビデオ信号や、異なる周波数
及び電圧レベルの複雑な組み合わせ領域である。

【００４２】図１は、「規則的」なデジタル・ロジック
信号を数サイクルだけ表示させた場合のデジタル・オシ
ロスコープの表示例である。デジタル・オシロスコープ
では、入力信号をデジタル化して信号サンプルを発生
し、これら信号サンプルを処理して表示器に波形表示を
行う。また、これら信号サンプルから必要な測定を行
い、その結果を文字（テキスト）による注釈として波形
と一緒に表示できる。なお、これら機能は、従来技術で
あるので、これ以上の詳細説明は省略する。入力信号で
あるデジタル・ロジック信号の高（High）及び低（Lo
w）のロジック・レベルと、オーバーシュート（+Over）
及びアンダーシュート（-Over）とを計算（測定）し、
その結果を波形の傍に表示する。なお、「Ch1」は、チ
ャンネル１を意味する。「非規則的」とは、信号の周期
が変動していることを意味する。これらの周期又はデュ
ーティ・ファクタ（衝撃係数）がなんであっても、非規
則的信号の３又は４サイクルが表示されている。この表
示から選択できる他のビューには、立ち上がりエッジ、
立ち下がりエッジ、又はパルス幅変動（オーバーレイ）
がある。なお、表示スクリーンの上側に表示された「Ru
n: 200MS/s Sample」は、２００Ｍサンプル／秒のサン
プルを行ったことを示し、「Trig'd」は、トリガ・モー
ドであることを示し、［−Ｔ−−−−］は、メモリ全体
におけるトリガ点の位置を示す。また、スクリーンの下
側に表示された「Ch1」は、チャンネル１を意味し、「1
V」は、垂直の１目盛りが１Ｖであることを示し、「M 5
00ns」は、水平の１メモリが１マイクロ秒であることを
示し、「_/~」は、トリガの傾斜が＋であることを示
し、「2.76V」は、トリガ・レベルを示す。また、メイ
ン波形ビュー内の矩形で囲まれたＴは、トリガ点を示
す。これらの指示は、以下の図においても同様である。

【００４３】図２は、オシロスコープで立ち上がりエッ
ジを表示した場合の表示例である。立ち上がり時間（Ri
se）、オーバーシュート、高及び低ロジック・レベル
は、自動的に測定でき、その結果が波形の傍に表示され
る。この表示を発生するには、トリガ・レベルが（高レ
ベル及び低レベルの差の）５０％に設定される。水平タ
イムベース及び位置を選択して、表示を３分割した真ん
中に完全な遷移を示し、表示の３分割の初めと終わりと
にエッジの前及び後のレベルを示す。

【００４４】非規則的なロジック信号のパルス幅におけ
る種々の表示は、最も広いパルスを示すようにタイムベ
ースを調整するが、最良としては、制限時間内でタイム
ベースを確実にできるようにする。そして、１０％部分
でトリガし、ベクトル累積及び無限持続性を選択する。

【００４５】図３は、デューティ・ファクタが変動して
いる、即ち、パルス幅が変調されている「非規則的」ロ
ジック信号のオシロスコープでの表示例である。「非規
則的」とは、デューティ・サイクルの変動や、パルス幅
変調の存在に関係なく、信号サイクルの周期が変動する
ことをいう。周期（Period）、周波数（Freq）、正パル
ス幅（+Width）、及びデューティ・サイクル（+Duty）
は、自動的に計算され、波形の傍に表示される。

【００４６】図４は、「規則的」クロック・パルスでの
オシロスコープの表示例を示す。約１．５サイクルが表
示されている。周期、周波数、正パルス幅、及びデュー
ティ・サイクルが、自動的に計算されて、波形の傍に表
示される。

【００４７】図５は、交流電源電圧のオシロスコープで
の表示例である。１周期よりもわずかに長い期間が表示
されている。１サイクル当たりのＲＭＳ（実効値）電圧
（cRMS）、１サイクル当たりの平均電圧（cMean）、及
び交流周波数は、自動的に測定されて、波形の傍に表示
される。

【００４８】図６は、交流電源の遷移信号でのオシロス
コープの表示例である。この表示でも、１周期よりもわ
ずかに長い期間が表示されている。最大電圧（Max）、
最小電圧（Min）、１サイクル当たりのＲＭＳ電圧、及
び１サイクル当たりの平均電圧を自動的に計算して、波
形の傍に表示している。このビューは、交流電源電圧表
示において利用可能な選択肢の１つである。

【００４９】図７は、半波整流した交流信号のオシロス
コープでの表示例である。周波数、振幅（Ampl）、及び
１サイクル当たりＲＭＳ電圧を自動的に計算して、波形
の傍に表示する。

【００５０】図８は、全波整流した交流信号のオシロス
コープでの表示例である。振幅、及び１サイクル当たり
ＲＭＳ電圧を自動的に計算して、波形の傍に表示する。
高レベルのノイズが波形の低い部分に重畳しているの
で、測定ヒストグラムが、「かすみ（blur）」、「ヒス
トグラムが不安定（Unstable Histogram）」というメッ
セージが現れる。別の実施例では、この波形が特殊な測
定問題を示し、測定振幅が表示されず、この問題の本質
を操作者にメッセージ警告することをソフトウェアが判
断する。（この特定画像は、信号振幅が低いときに得ら
れるので、「低い信号振幅（Low signal amplitude）」
という警告も示される。）

【００５１】図９は、直流電圧レベルのオシロスコープ
での表示例である。平均電圧、及びピーク対ピーク電圧
（Pk-Pk）が自動的に測定されて、波形の傍に表示され
る。

【００５２】図１０は、直流レベルの上に顕著な交流成
分が重畳した場合のオシロスコープでの表示例である。
交流成分の周波数及びピーク対ピーク電圧と共に、信号
全体の平均ＲＭＳ電圧（cRMS）も自動的に測定されて、
波形の傍に表示される。

【００５３】図１１は、顕著な交流成分が存在しないと
きに、直流レベルにノイズが重畳した場合のオシロスコ
ープでの表示例である。ノイズのピーク対ピーク電圧、
直流レベルの平均電圧、及びＲＭＳを自動的に計算し
て、波形の傍に表示する。

【００５４】図１２は、ＮＴＳＣフォーマット・テレビ
ジョン・ビデオ信号のオシロスコープでの表示例であ
る。この信号は、自動的に位置決めされ、利得設定さ
れ、適切な目盛りが与えられて、最大量の情報がスクリ
ーンに表示されるようになる。

【００５５】図１３は、パルスフォーマット・テレビジ
ョン・ビデオ信号のオシロスコープでの表示例である。
この信号は、自動的に位置決めされ、利得設定され、適
切な目盛りが与えられて、最大量の情報がスクリーンに
表示されるようになる。

【００５６】測定結果である測定特徴と、信号形式を定
める信号特色とを比較して信号形式を判断し、この信号
形式に応じた１組の測定設定を用いて信号を表示するよ
うに指示する。これら設定の１つがディフォルトの設定
であり、これを信号の初期ビューにおいて自動的に用い
る。操作者は、複数設定の内のこの設定状態において他
の設定を選択でき、他の複数設定の１つを、この設定状
態に対するディフォルトの設定にできる。現在の信号形
式に対する代替の適切な設定を、メニュー項目、又はア
イコンとして操作者に示すことができる。また、縮小
（miniature）した「ライブ（live：実際の）」ビュー
は、他の設定において、被試験信号がどのように見える
かを示す。本明細書では、縮小ライブ・ビュー、縮小ビ
ュー、又はライブ縮小ビューとは、選択用信号ビューで
あり、メイン波形ビューよりも縮小した形式で示した実
際のビューを意味する。

【００５７】別の「ライブ」縮小ビューを示すには、多
数の設定を測定機器の制御流れにマルチプレックスする
必要がある。測定機器のハードウェアは、時分割のマル
チタスク動作モードにて、必要な「ライブ」表示の総て
を外見上「同時に」提供する。明らかなように、各々を
時間的に集約した多数の設定がまとまって、波形に「緩
い（sluggish）」又は「気まぐれ（jerky）」な変化を
生じさせるが、これは、通常の場合は問題がない。

【００５８】図１４は、規則的なクロック信号と、いく
つかの時間関連測定の結果とを示すオシロスコープでの
表示例である。スクリーン上で波形が大きく表示された
部分が、メイン波形ビューである。信号サンプルを処理
することによる測定項目には、周期（Period）、周波数
（Freq）、正のパルス幅（Pos Width）、負のパルス幅
（Neg Width）、及びデューティ・サイクル（Duty Cycl
e）、即ち、デューティ・ファクタ（衝撃係数）があ
る。これら測定項目の測定結果が、測定特徴となる。ス
クリーンの右側に示された４つの縮小表示（選択用信号
ビュー）は、選択用信号ビューであり、夫々、時間関連
測定結果を有する現在のフル表示と、同じ波形ではある
が時間関連ではなく振幅関連の測定結果を有する表示
と、立ち上がりエッジ表示と、立ち下がりエッジ表示と
である。これら選択用信号ビューは、上述のようにオシ
ロスコープのプログラムに応じて、入力信号の信号形
式、信号源、属性、測定結果などから処理される。よっ
て、測定結果の測定特徴と、信号形式を定める信号特色
とを比較し、比較結果により信号形式を求め、この信号
形式に応じた設定によりオシロスコープを制して、新た
な選択用信号ビューを発生できる。以下の説明における
選択用信号ビューの表示も同様である。なお、入力信号
の信号形式、信号源、属性、測定の例については、後述
する。この信号形式の１組の設定には、５番目の代替表
示（選択用信号ビュー）が含まれておらず、この底部の
代替表示はブランクになっている。最上部の縮小表示内
の水平方向矢印は、時間関連測定を有する波形表示を示
し、上から２番目の縮小表示内の垂直方向矢印は、振幅
関連測定を有する波形表示を示すことに留意されたい。
これらメイン波形ビュー及び選択用信号ビューが、全体
としてマルチビューとなり、表示されているビューがア
クティブとなっている。以下、図１５〜図２９において
も、メイン波形ビュー及び選択用信号ビューの関係は図
１４と同じである。

【００５９】図１５は、図１４の右側の２番目のボック
スに縮小して示した同じ規則的なデータ・クロック信号
を示すオシロスコープでの表示例である。波形のこの形
式（バージョン）は、振幅関連測定の結果を集めてい
る。これら測定結果には、高電圧レベル（High）、低電
圧レベル（Low）、電圧振幅（Ampl）、平均電圧(Mea
n)、ピーク対ピーク電圧（Pk-Pk）、及び１サイクル当
たりＲＭＳ電圧（Crc RMS）がある。また、スクリーン
に右側に示した４つの縮小表示（選択用信号ビュー）
は、夫々、図１４と同じ時間関連の測定結果を有する表
示と、振幅関連測定結果を有する現在の表示と、立ち上
がりエッジと、立ち下がりエッジとである。図１４に示
すように、底部の選択用表示ビューもブランクであり、
この１組の設定には、５番目のビューがない。また、最
上部の縮小表示内の水平方向の矢印は、振幅関連測定を
伴った波形表示を示し、図１５に示すメイン・ビュー
（大きな表示領域に示したビュー）は、そのフル・サイ
ズである。

【００６０】図１６は、図１４、図１５及びこの図１６
における３番目の縮小ビュー（選択用信号ビュー）に示
した如く、規則的データ・クロック信号の立ち上がりエ
ッジのフル・サイズのビュー（メイン波形ビュー）のオ
シロスコープでの表示例ある。図１６の右側の最上部及
び２番目の縮小ビューは、図１４及び図１５でフル・サ
イズに示した波形に対応する。図１７は、図１４、図１
５、図１６及びこの図１７の４番目の縮小ビューに示し
た規則的データ・クロック信号の立ち下がりエッジをフ
ル・サイズのビューを示すオシロスコープでの表示例で
ある。図１６の右側の最上部及び２番目の縮小ビュー
は、図１４及び図１５のフル・サイズのビューに示した
波形に対応する。図１７の右側で真ん中の縮小ビュー
は、図１６にフル・サイズで示したのと同じ立ち上がり
エッジである。

【００６１】図１８は、ビデオの完全なラインよりもい
くらか長いビデオ波形をメイン波形ビューとしたオシロ
スコープでの表示例である。ここでは、トリガ・モード
により、各ラインでトリガする。この表示モードでは、
信号を表示する際に、第３領域としてグレー・スケール
を用いて、動きのヒストグラムを示す。リードアウト
（スクリーンに示される文字数字）（NTSC TV:Video 52
5 lines）は、このビデオ信号が、１フレーム当たり５
２５ラインを有するＮＴＳＣビデオ信号のフル・サイズ
のビューであることを示している。この表示は、垂直軸
及び水平軸のオシロスコープ設定や表示チャンネルと同
様に、スクリーン上にテキストで示される。異なるＴＶ
（テレビジョン）設定により可能になる選択用信号ビュ
ーを、右側の縮小表示で示す。最上部の縮小ビュー（選
択用信号ビュー）は、フル・サイズで示したビューと同
じである。次の縮小ビューは、任意のフィールドでトリ
ガした表示であり、３番目の縮小ビューは、ユーザが選
択可能なライン番号に関連した表示である。４番目の縮
小ビューは、カラー・バーを示す。特定のＴＶメモリを
オプションとしてテレビジョン・ビデオ信号の表示に使
用できる。かかるメモリの表示には、ＩＲＥやｍＶビデ
オ目盛りがある。

【００６２】図１９は、ビデオの完全なフレームよりも
いくらか長いオシロスコープによる表示例である。これ
は、右側の２番目の縮小ビュー（選択用信号ビュー）を
フル・サイズで表示したものであり、縮小ビューは図１
８と同様である。この一連の表示の３番目である図２０
は、右側に示したＴＶ信号の３番目の縮小ビューをフル
・サイズで示したオシロスコープの表示例である。この
図２０は、垂直帰線期間を示すビデオ波形である。この
トリガ・モードでは、新たなフレームの開始にてトリガ
している。右側の４番目の縮小ビューは、カラー・バー
であり、そのフル・サイズでのオシロスコープの表示例
を図２１に示す。図２１がこの一連のＴＶ信号表示の最
後である。

【００６３】図２２、図２３、図２４及び図２５は、顕
著なオーバーシュートを伴ったマイクロプロセッサ・ク
ロック信号の異なるビュー（オシロスコープでの表示）
である。図１４〜図１７で示したのと同様に、このシー
ケンスでの連続した各々のフル・サイズのビューは、各
図で右側に示した縮小ビュー（選択用信号ビュー）の１
つに夫々対応する。図２２は、スクリーンの底部にテキ
ストで示した時間関連測定結果を伴った信号のフル・ビ
ュー（フル・サイズのビュー）である。図２３は、スク
リーンの底部にテキストで示した振幅関連測定結果のフ
ル・ビューである。平均オーバーシュートの電圧値をこ
のビュー内に示すこともできる。図２４は、立ち上がり
エッジの拡大ビューであり、図２５は、同じ信号の立ち
下がりエッジの拡大ビューである。この信号に関する注
釈（リードアウト）は、高電圧レベル（High）、低電圧
レベル（Low）、これらの差（Ampl）、立ち上がり時間
（Rise Time）、立ち下がり時間（Fall Time）である。

【００６４】図２６は、底部にテキストで示した時間関
連及び電圧関連の測定結果を伴った交流電力信号の電圧
対時間ビューのオシロスコープでの表示例である。図２
６の右側に示す縮小ビュー（選択用信号ビュー）の２番
目をフル・サイズで示すと図２７のようになる。このず
２７のオシロスコープ表示は、奇数高調波が付された振
幅対周波数スペクトルである。図２８は、交流電力メイ
ン中立線の電圧対時間のオシロスコープにおける表示例
である。この表示での注釈は、時間関連測定及び電圧関
連測定の結果である。図２８及び図２９に示す２番目の
縮小ビューは、図２９にフル・サイズで示す。図２８に
示す信号の振幅対周波数スペクトルには、奇数高調波が
付されている。

【００６５】以下の信号形式は、種々の信号形式の信号
源、アトリビュート（属性）、及び自動測定を示す。し
かし、これら表は、必ずしも総合的ではなく、単に分類
方法を示すためのものである。

【００６６】信号形式：交流（ＡＣ）電力 信号源：アウトレット、トランス 属性：５０又は６０Ｈｚ。任意の振幅。非常に小さな直
流オフセット。ほぼ正弦波。 測定：周波数。ＲＭＳ電圧。公称値よりも大きければ直
流オフセット。公称値よりも大きければ高調波歪。スプ
リアス・ノイズ。

【００６７】信号形式：半波整流の交流 信号源：壁のコンセントからの電力供給源。消費製品。
ヘア・ドライヤーなどの低速制御器。 属性：５０又は６０Ｈｚ。任意の振幅。ピークの２５％
の直流オフセット。スペクトルとしては、ピークの５０
％における基本波や偶数高調波。 測定：周波数。ＲＭＳ（又はピーク）電圧。公称値より
も大きければ直流オフセット。公称値よりも大きければ
高調波歪。スプリアス・ノイズ。

【００６８】信号形式：全波整流交流 信号源：総ての種類の電力供給源。壁のコンセントから
の電力供給源。消費製品。 属性：周波数＝２×ライン周波数。任意の振幅。ピーク
の５０％の直流オフセット。スペクトルで定義される基
本波周波数と総ての高調波。 測定：周波数。ＲＭＳ電圧。公称値よりも大きければ直
流オフセット。公称値よりも大きければ高調波歪。スプ
リアス・ノイズ。

【００６９】信号形式：直流（又は「信号なし」） 信号源：任意の直流信号源又はレベル。 属性：％又は絶対値で非常に小さなピーク対ピーク。 測定：直流オフセット。平均電圧。ピーク対ピーク変
動。交流又はノイズ・スパイク。

【００７０】信号形式：一般的な正弦波。 信号源：遷移が高速な２つの電圧レベル。 属性：ヒストグラムで検出可能。デューティ・ファクタ
によるスペクトルの変動。 測定：周波数。デューティ・ファクタ。直流オフセッ
ト。高及び低の平均。ピーク振幅。

【００７１】信号形式：一般的な三角波。 信号源：総ての遷移又はレベル。 属性：ヒストグラムからの手がかり。単調度のチェッ
ク。直線性のチェック。 測定：周波数。直流オフセット。高レベル及び低レベル
の平均。ピーク振幅。非対称の程度。

【００７２】信号形式：傾斜波として知られている鋸
波。 信号源：垂直側が非常に高速な三角波。 属性：既知のスペクトル。識別可能な三角波。 測定：周波数。直流オフセット。高レベル及び低レベル
の平均。ピーク振幅。

【００７３】信号形式：正弦波。 信号源：５０Ｈｚ又は６０Ｈｚでなく、略ゼロのオフセ
ット。 属性：単一のピーク周波数スペクトル。 測定：周波数。振幅はピーク対ピーク又は一様なＲＭ
Ｓ。（ゼロでなければ）直流オフセット。公称値よりも
大きければ高調波歪。

【００７４】信号形式：デジタル・ロジック。 信号源：不均一な正弦波。通常は、低がゼロに近く、高
が典型的には３Ｖ又は５Ｖ。 属性：２レベルのヒストグラム。既知のロジック・ファ
ミリーにおけるレベルのチェック。 測定：高及び低電圧。立ち上がり及び立ち下がり時間。
リンギングであるオーバーシュート／アンダーシュー
ト。規則的ならば周波数で、そうでなければパルス幅の
変動。ビュー・エッジへのジャンプ。

【００７５】信号形式：直列データ。 信号源：エンコードされたＡＳＣＩＩデータ。 属性：２レベルのヒストグラム。プロトコルによる見か
けの変動。 測定：電圧レベル。識別されたプロトコル。可能ならば
データ・ストリームを示す。

【００７６】信号形式：Ｉ２Ｃ。 信号源：直列プロトコル。 属性：余分なワイヤを用いるならば、２チャンネルを使
用。 測定：ビット・レート。アドレス指定される装置。伝送
されるデータ。

【００７７】信号形式：パルス幅変調。 信号源：制御アプリケーションでの利用。 属性：２レベルのヒストグラム。変動するパルス幅。 測定：高及び低電圧。基本周期（又は周波数）。変調の
説明。

【００７８】信号形式：ＡＭ及びＦＭ。 信号源：通信試験。 属性：スペクトルの識別。 測定：キャリア及び変調周波数。変調レベル。振幅。存
在すれば直流オフセット。

【００７９】信号形式：ビデオ。 信号源：既知の標準信号源。新たに出現する表示信号
源。 属性：走査に関連したスペクトル。 測定：標準。走査レート。ライン数。特殊測定？

【００８０】信号形式：オーディオ／音声。 信号源：アプリケーション？ 属性：２０ＫＨｚ未満のスペクトル。 測定：スペクトル。実時間。

【００８１】信号形式：チョッピングした正弦波。 信号源：サイクル時間による電力調整。 属性：ライン周波数でのスペクトル。高次の高調波。 測定：ライン周波数。電圧。電圧の時間における％。信
号のＲＭＳ。

【００８２】信号形式：変調された交流キャリア。 信号源：電力線を介してのデータ。

【００８３】このように設定については、蓄積されたユ
ーザ選択肢から選択するか、作成して、設定テンプレー
トを選ぶ。ユーザが作成したテンプレートは、ユーザが
特殊な設定を行ったときに形成され、ボタンを押すか、
スクリーン上の指示されたスポットをクリックすること
により、この設定をセーブすべきことを指示する。次
に、操作者は、名称を作成するように指示され、この名
称により、新たな設定テンプレートを識別し、アクセス
する。また、操作者は、新たな設定を作ることができる
し、ディフォルトに関連していない他の組の設定部分に
対しても既存の設定を作ることができる。操作者に関連
した設定は、予め存在している設定又は新たな設定とす
ることができる。予め存在する設定は、測定機器によっ
て与えられるか、又は、ユーザによって予め作成され
る。

【００８４】測定機器ソフトウェアにより与えられた設
定は、使用しようとする作業環境や信号形式を説明する
標準の名前を有する。ユーザが作成したこれら設定は、
信号を指向した名前や、作業環境を指向した名前や、特
性を元にした名前や、これらの組み合わせによる名前が
付く。これにより、異なるユーザが、これらカスタム化
した設定を維持できる。なお、これら設定は、他の独自
なものと機能的に類似しているが、それにもかかわら
ず、区別可能である

【００８５】複数組の設定は、ソフトウェアに機能を確
認するための属性（アトリビュート）を有することもで
きる。これら属性には、トリガ、時間関連特性の測定、
振幅関連特性の測定、比較などの機能的特徴がある。ユ
ーザは、この特徴情報に応じて指向された複数組の設定
を調べることを依頼できるので、特定形式の設定や、ソ
フトウェア又はオシロスコープにより本来アライメント
得られた設定を見つけることが可能になる。

【００８６】本発明の好適実施例について上述したが、
本発明の要旨を変更することなく種々の変形変更が可能
なことが当業者には理解できよう。これら変形変更の総
ては、本発明の特許請求の範囲によりカバーされるもの
である。

【００８７】

【発明の効果】上述の如く本発明のデジタル・オシロス
コープの動作制御方法によれば、各々が識別可能な独特
の信号特色を有する１組の信号形式を定め、各信号形式
に適するビューを作成するのに適切なオシロスコープ用
の少なくとも１個の所定設定を定め、入力信号に対して
複数の測定を行なって１個以上の測定特徴を求め、測定
特徴を独特の信号特色と比較して入力信号を信号形式の
１つに分類し、所定設定を用いて信号形式に応じたデジ
タル・オシロスコープの制御を行っている。よって、入
力信号の特性に応じて、デジタル・オシロスコープの動
作を適切に制御できるので、オシロスコープによる測定
が一層容易且つ便利になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】「不規則」なデジタル・ロジック・パルスのい
くつかのサイクルのオシロスコープにおける表示例を示
す図である。なお、高及び低ロジック・レベル、オーバ
ーシュート及びアンダーシュートが計算されて、その結
果が波形の傍に表示されている。また、「不規則」と
は、信号の周期が変動していることである。

【図２】立ち上がりエッジのオシロスコープにおける表
示例を示す図である。なお、立ち上がり時間、オーバー
シュート、高及び低ロジック・レベルが自動的に測定さ
れて、波形の傍に表示されている。

【図３】デューティ・ファクタ（衝撃係数）が可変す
る、即ち、パルス幅変調している「規則的」なロジック
信号のオシロスコープにおける表示例を示す図である。
なお、「規則的」とは、デューティ・サイクル（衝撃係
数）が変動することなく、即ち、パルス幅変調が行われ
ずに、信号サイクルの周期が安定していることである。
また、高及び低電圧レベルと、正及び負オーバーシュー
トは、自動的に計算され、その結果が波形の傍に表示さ
れている。

【図４】「規則的」なクロック・パルスのオシロスコー
プにおける表示例を示す図であり、約１．５サイクルが
表示されている。なお、周期、周波数、正の幅及びデュ
ーティ・ファクタが自動的に計算され、その結果が波形
の傍に表示されている。

【図５】交流電源電圧のオシロスコープにおける表示例
を示す図であり、１周期よりもわずかに長い期間が表示
されている。なお、サイクル当たりのＲＭＳ（実効値）
電圧、サイクル当たりの平均電圧、及び交流周波数が自
動的に測定されて、波形の傍に表示されている。

【図６】交流電源遷移信号のオシロスコープにおける表
示例を示す図であり、１周期よりもわずかに長い期間が
表示されている。なお、最小及び最大電圧と共に、サイ
クル当たりのＲＭＳ電圧及びサイクル当たりの平均電圧
が自動的に測定され、その結果が波形の傍に表示されて
いる。

【図７】半波整流した交流信号のオシロスコープにおけ
る表示例を示す図であり、表示された周波数は、整流後
の信号周波数である。なお、周波数、振幅及びサイクル
当たりのＲＭＳ電圧が自動的に測定されて、その結果が
波形の傍に表示されている。

【図８】全波整流された交流信号のオシロスコープにお
ける表示例を示す図である。整流波形の周波数、振幅及
びサイクル当たりのＲＭＳ電圧が自動的に測定されて、
その結果が波形の傍に表示されている。

【図９】直流電圧レベルのオシロスコープにおける表示
例を示す図である。平均電圧及びピーク対ピーク電圧が
自動的に測定されて、その結果が波形の傍に表示されて
いる。

【図１０】直流レベルに顕著な交流成分が乗ったオシロ
スコープにおける表示例を示す図である。交流成分の周
波数及びピーク対ピーク電圧と、全体的な信号の平均Ｒ
ＭＳ電圧が自動的に測定され、その結果が波形の傍に表
示されている。

【図１１】顕著な交流成分が存在しない場合に、直流レ
ベルにノイズが乗ったオシロスコープにおける表示例を
示す図である。ノイズのピーク対ピーク電圧、直流レベ
ルの平均電圧、ＲＭＳ電圧を自動的に計算して、その結
果が波形の傍に表示される。

【図１２】ＮＴＳＣフォーマットのテレビジョン・ビデ
オ信号のオシロスコープにおける表示例を示す図であ
る。この波形は、自動的に位置決めされ、利得が設定さ
れ、適切な目盛りが与えられて、表示スクリーン内に最
大量の情報を表示するようにしている。

【図１３】ＰＡＬフォーマットのテレビジョン・ビデオ
信号のオシロスコープにおける表示例を示す図である。
この波形は、自動的に位置決めされ、利得が設定され、
適切な目盛りが与えられて、表示スクリーン内に最大量
の情報を表示するようにしている。

【図１４】規則的デジタル・クロック信号波形のフル・
サイズの表示と、その右側に現在のビュー及び次の設定
選択肢に関連したビューの予測されるアイコン（選択用
信号ビュー）とのオシロスコープにおける表示例を示す
図である。このビューは、多数の時間関連測定の結果を
波形と共に表示し、別の設定により生じたビューを右側
に縮小して示している。

【図１５】図１４に示した同じ規則的なデジタル・クロ
ック信号のフル・サイズのオシロスコープにおける表示
例である。このビューにおいて、多くの振幅関連測定の
結果が付随している。また、直ぐに利用可能な代わりの
設定により生じたビューが縮小されて右側に表示されて
いる。

【図１６】図１４及び図１５に示された規則的デジタル
・クロック信号の立ち上がりエッジをフル・サイズで示
したオシロスコープにおけるビューの図であり、このビ
ューは、右側に示された５つの縮小ビュー位置の中央に
おける縮小ビューとして示されている。

【図１７】図１４及び図１５に示された規則的デジタル
・クロック信号の立ち下がりエッジをフル・サイズで示
したオシロスコープにおけるビューの図であり、このビ
ューは、右側に示された５つの縮小ビュー位置の４番目
の縮小ビューとして示されている。

【図１８】テレビジョン・ビデオ信号のフル・サイズの
ビューと、脇に表示された選択用信号ビューと、メイン
波形ビューに関連してテキストで示されたビデオ標準及
びオシロスコープの設定とを表示しているオシロスコー
プにおける表示の図である。

【図１９】この図及び図１８における２番目の選択用信
号ビューにて縮小されたビデオ信号の一部のフル・サイ
ズのオシロスコープにおけるビューを示す図である。

【図２０】この図並びに図１８及び図１９における３番
目の選択用信号ビューにて縮小されたビデオ信号ビュー
の一部のオシロスコープにおけるフルサイズ・ビューを
示す図である。

【図２１】この図並びに図１８、図１９及び図２０にお
ける４番目の選択用信号ビューにて縮小されたビデオ信
号ビューの一部であるカラー・バーストのフルサイズ・
ビューを示すオシロスコープにおける表示を示す図であ
る。

【図２２】顕著なオーバーシュートを伴ったマイクロプ
ロセッサ・クロック信号のフルサイズ・ビューと、４個
の縮小ビューとを示すオシロスコープにおける表示を示
す図である。この信号の形式は、時間関係の測定結果に
より注釈されている。

【図２３】図２２に示したのと同じ波形のフル・サイズ
のオシロスコープにおけるビューを示す図であるが、こ
の信号は、振幅関係の測定結果により注釈されている。

【図２４】図２２、図２３、図２４及び図２５の３番目
の選択用信号ビュー内に示した拡大立ち上がりエッジの
フル・サイズのビューを示すオシロスコープにおける表
示図である。

【図２５】図２２、図２３、図２４及び図２５の３番目
の選択用信号ビュー内に示した拡大立ち下がりエッジの
フル・サイズのビューを示すオシロスコープにおける表
示図である。

【図２６】交流電力信号の電圧対時間と、テキストで底
部に示した時間関係の測定結果及び電圧関係の測定結果
とを示すオシロスコープにおける表示図である。

【図２７】奇数高調波にラベルを付した振幅対周波数ス
ペクトルをフル・サイズで示すオシロスコープにおける
表示図である。

【図２８】交流電力メイン中立線の電圧対時間のフル・
サイズのビューを示すオシロスコープにおける表示図で
ある。時間関係の測定結果及び電圧関係の測定結果が注
釈されている。

【図２９】図２８の２番目に示した縮小ビューにおける
信号の周波数対時間のスペクトルであるフル・サイズの
ビューを示すオシロスコープにおける表示図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スティーブン・ケー・サリバン アメリカ合衆国 オレゴン州 97006 ビ ーバートン ノース・ウェスト ワンハン ドレッド・エイティース・アベニュー 1135 (72)発明者 ロイ・アイ・シーゲル アメリカ合衆国 オレゴン州 97231 ポ ートランド ノース・ウェスト ベック・ ロード 22601 (72)発明者 フレデリック・エー・エイジンガー アメリカ合衆国 オレゴン州 97231 ポ ートランド ノース・ウェスト スカイビ ュー・ドライブ 9613 (72)発明者 チャールズ・エル・サックス アメリカ合衆国 オレゴン州 97221 ポ ートランド サウス・ウェスト スナイダ ー・プレイス 4714

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力信号の特性に応じてデジタル・オシ
   ロスコープの動作を制御する方法であって、 各々が識別可能な独特の信号特色を有する１組の信号形
   式を定め、 各信号形式に適するビューを作成するのに適切な上記オ
   シロスコープ用の少なくとも１個の所定設定を定め、 上記入力信号に対して複数の測定を行い、１個以上の測
   定特徴を求め、 上記測定特徴を上記独特の信号特色と比較して、上記入
   力信号を上記信号形式の１つに分類し、 上記所定設定を用いて、上記信号形式に応じた上記デジ
   タル・オシロスコープの制御を行うことを特徴とするデ
   ジタル・オシロスコープの動作制御方法。
2. 【請求項２】 上記１組の信号形式を定めるステップに
   おける上記１組の信号形式は、比較的一定の繰り返し信
   号周期のデジタル信号成分を有し規則的でデジタルの２
   電圧レベルの２進信号と、信号周期が可変し、主に２電
   圧レベルである不規則なデジタル信号と、正弦波信号
   と、テレビジョン・ビデオ信号との内の少なくとも１つ
   を含むことを特徴とする請求項１のデジタル・オシロス
   コープの動作制御方法。