JP2005527836A - 順次表示 - Google Patents

Abstract

【課題】オシロスコープが最初の獲得波形を表示し、次の波形を獲得するために再構成している時間の間、利用者が観察したいであろうエラーや他の出来事が測定信号において発生している可能性がある。この出来事は、その獲得方式によっては捉えられない。
【解決手段】表示（４００）と該表示上で表示される情報を制御するための表示制御及び順次波形（４０５）を獲得する獲得方式を備えるオシロスコープにおいて、２個またはそれ以上の順次的獲得波形（４１０）が、小さな垂直移動及び小さな水平移動を利用して表示され、それにより、前に描かれたそれぞれの波形に応じてそれぞれの波形の対角位置をもたらす。

Description

本発明は、オシロスコープの表示方法に係わるものであり、特に複数の異なる改善された表示様式を提供するものである。
この特許申請は、２００２年５月２８日付で申請された米国特許申請書、Ｎｏ．６０／３８３．７４５の特典を請求するものであり、全ての内容がこの中に含まれる。

オシロスコープは、個人によって、波形を観察するために用いられる。これらの波形は、一個の電子装置の信号経路に沿った特定の場所で、背景雑音の読み取りとして、もしくは電磁信号が存在する様々な場所で獲得される。オシロスコープは、典型的に多くの連続する波形を捕らえる。利用者は、信号のもつ断続問題を指し示す、形状が長時間にわたって変化するかどうか、あるいは、獲得の一個または複数がエラー、または一貫性を欠くかどうかを決定するために、これらの波形の形状を比較したいと望む。しかしながら、従来、この形式の比較を達成するための能力は、利用者に対して、著しく制限されている。

最初の問題は、スコープで機能する獲得方法から来るものである。標準構成によれば、それぞれの獲得の期間で、オシロスコープは、一個の波形を獲得するために構成される。獲得後、オシロスコープのソフトウエアは、獲得波形データに働き、そして表示画面上に波形を表示する。しかしながら、データが獲得されないとき、最初の獲得波形の表示の間に時期間がある。この時間の間にエラーが起きれば、表示には反映されない。だから、スコープが最初の獲得波形を表示し、次の波形を獲得するために再構成している時間の間、利用者が観察したいであろうエラーや他の出来事が測定信号において発生している可能性がある。この出来事は、その獲得方式によっては捉えられず、従って、最終的にユーザーは、信号での出来事に気付くことはないのである。

その問題を最小化するために、最初の波形の獲得が完了するやいなや、獲得方式は直ちに次の波形を獲得し始めるようにオシロスコープの獲得方式が構成される。そのような構成によれば、一度に、一個のみの波形を作成する代わりに、順次波形が作成される。それぞれの順次波形間の時間は最小化される。それ故、利用者が観察を望む獲得信号での出来事を見失う機会は最小化される。

一度そのような順次波形が獲得されれば、利用者は、順次区間で波形を分析することを望む。利用者が一度に多数の波形を見ることを許す特別な表示様式が典型的に提供される。そのような、従来の特殊表示様式を図１に示す。示すように、順次波形１０５のそれぞれの波形１１０は、表示１００の左から右に向かって並んで表示されている。しかしながら、この型での、これら波形のそれぞれの表示は、それぞれの波形の表示可能な幅を減じる結果をもたらす。だから、波形の形状は変更され、波形における出来事もしくは波形間の差異を見つけ出すことがより難しくなる。順次区間内で波形の数を増やすことは実質的にそれぞれの波形の幅を減らし続ける。それ故、それらはすぐに分析するにはあまりにも小さくなる。だから、図１に示すように、それぞれの信号に利用可能な幅の減少ゆえに、信号のいかなる特別な特徴を決定することも難しい。

本発明によれば、従来の表示様式に関する問題を克服するため、そして、複数の波形が、それぞれの波形の幅の減少に対応することなく表示されるように、複数の異なる改善された表示様式が提供される。

「重複」表示が用意される、そこでは、順次区間のそれぞれの波形が、前に描かれた順次区間の波形の上に上書きされる。「ウオータフォール」表示が用意される、そこでは、前に描かれた波形に関してそれぞれの波形を垂直に移動させることで、それぞれの波形が前に描かれた波形の上に描かれる。「遠近」表示が用意される、そこでは、前に描かれた波形に関してそれぞれの波形をスクリーンの対角線上に移動させた後、それぞれの波形が描かれる。「タイル、モザイク」表示が用意される、そこでは、全画面を分割する仮想格子のセルにそれぞれの波形が描かれる。好ましい仮想格子のそれぞれのセルは実質的に完全表示と同じ寸法比を持っている、したがって、順次区間の全ての波形の全体相対構図は変わらない。これら用意した表示様式のそれぞれが、従来のオシロスコープでは利用可能ではなかった方法で、利用者が、同一の測定信号の異なる特徴を分析することを許容する。

また、これら改善された表示様式の全てが通常の獲得様式（非順次）に、加えるに上記の順次獲得様式に採用されるものである。そのような非順次の獲得様式において、それぞれの獲得の上に、新たに獲得された波形が、表示様式によって次の場所で現在の表示に加えられる。従って、そのような手順は連続する獲得を通して信号の進化を表示する。信号の歴史は、更新情報を獲得するあいだも、保存される。

本発明の他の目的と利点は一部明白であるが、さらに、仕様と図から一部を明らかにする。

本発明はそれに応じて、複数のステップと、他のそれぞれに応じる１または複数のそのようなステップの関係から成る、そして、発明のスコープは請求項に記載され、すべて次の詳細な開示で例証される、そのようなステップをもたらすために、構成、要素と部分配列の組合せの特徴を採用する装置が付加される。

最初に、図２を参照して、本発明の第一の実施形態による表示制御により制御されるオシロスコープに対する改善された表示が示される。図２において、順次波形２０５から成る複数の波形２１０が表示２００上で示される。オシロスコープの獲得方式は、最初の波形の獲得が完了するやいなや、獲得方式が直ちに次の波形の獲得を始めるように構成される。そのような構成により、一度に、たった１個の波形を作成する代わりに順次の波形を作成する。それぞれの順次波形間の時間は最小化される。だから、利用者が観察したい獲得信号のうちの出来事の消失の機会が最小化される。本発明のこの実施形態によれば、獲得順次波形が「重複」表示様式で表示される、そこにおいて、全ての順次、もしくは連続獲得波形が全画面を利用して互いの上に上書きされる。この表示は信号における波形間のあらゆる相違を分析するのに有用である。図２において見ることができるように、特別な波形にかかわる雑音は、信号のすべての部分で正確に重なり合わないような波形を生じる。もし、大きな偏差があれば、それは、明らかに重なり合う波形の残りの部分から離れた表示上で線を作る単一波形として見える。故に、ある波形が問題や他の波形からの変位をもっていることを見出すことが容易である。

図３を参照して、本発明の第二の実施形態による改善された表示を示す。図３において、順次波形３０５から成る複数の波形３１０が、表示３００上に示される。この「ウオータフォール」表示によれば、全ての順次、あるいは連続獲得波形が、小さな垂直移動をもって表示される。画面の最大幅がそれぞれの波形に用いられる一方、高さが、全ての順次波形を画面内に適合させるために減じられる。たから、表示のｘ軸に沿った全ての絶対及び相対測定が、全ての波形に対して有効である、しかし、隣接波形間の相対的な特徴（こぶ又は偏位）のみは、ｙ軸を用いて測定される。ある波形が他の波形と水平時間（ジッター）での配列が正しくない場合、この表示様式は識別に有用である。それは、また、逸脱もしくは他の波形からの差を持つ波形のたやすい識別をもたらす。

図４を参照して、本発明の第三の実施形態による改善された表示を示す。図４において、順次波形４０５から成る複数の波形４１０が、表示４００上に示される。この「遠近」表示によれば、全ての順次、あるいは連続獲得波形が、小さな垂直移動および小さな水平移動をもって表示される、だから、前に描かれた波形に関してそれぞれの波形が対角位置におかれる結果をもたらす。それぞれの波形の幅と高さが、全ての波形が画面に適合するように少し減らされる、しかし、波形の形状はそれぞれの方向に同様の比で減らされ、それぞれ個別の波形の相対尺度は保存される。この多数波形の表示は遠近効果を生み出し、それは、ユーザーにすばやい波形の形状分析をもたらす。

図５を参照して、本発明の第四の実施形態による改善された表示を示す。図５において、順次波形５０５から成る複数の波形５１０が、表示５００上に示される。この「タイル、モザイク」表示によれば、全ての順次、あるいは連続獲得波形が、それぞれの波形がそれ自身のセル５１５に表示される、タイル形式によって表示される。全画面５００は、格子（多数の行と列）に分割され、そして、それぞれの波形５０５が格子の１個のセル５１５に表示される。

それぞれの波形の幅と高さは、格子のセルに適合するために変更される、しかし、それぞれの波形が、原表示のそれと同様の相対形状で表示されることをもたらす。この表示様式はそれぞれの波形の幅と高さ間の比率を保つ利点を持っている、そして、利用者に見え方あるいはそれぞれの波形の表示形状が変わらない間に、より多数の波形の部分を速くみせることを許す。加えるに、波形は、分析に有用であるように、あまりにも小さくは描かれない。

獲得波形の表示に多くの革新的な視聴案を提供することに加えて、本発明による装置は、また、これら追加の視聴案を利用するために、利用者に利用される追加の制御を提供する。従来の方式によれば、利用者は、一度に順次区間の全ての波形を表示できるか、または一度に順次期間内の１個の波形を表示できた。本発明によれば、利用者は、同時に表示上で観察する波形の数、１個の獲得波形から多数まで、を選択できる。それから、全順次期間中の波形のどれかのグループを選択するために、（つまり、どれが表示される最初の波形なのか）、第二制御が全順次期間内の最初に表示される波形を指定する。

本発明によるこれら制御は、利用者に、より早くそして簡単に観察と分析を許す、例えば、それぞれの波形を１個ずつみなければならない代わりに全順次区間を通して一度に２０×２０の波形など。表示すべき要望波形の数を選ぶことにより、順次波形を通してそれぞれの波形の寸法と速さもしくは動き間で、適切な均衡で描くことができる。

前述の記述からそれらの間で明らかな如く、上述の目的は効果的に達成されることが示され、そして、本発明の精神と範囲を逸脱しない範囲で、特定の変更がなされ、上記方法及び構成を達成することができる、故に、上記記述に含まれる全てのことがら及び添付の図で示したものは図的な解釈であり、これに限定されるものではない。

また、特許請求の範囲は、ここで記述された本発明の全ての一般的及び特定の特徴を包含し、そして、本発明のスコープの全ての陳述が言葉にて述べられていると理解されるべきである。
本発明のいっそうの完全なる理解のために、次の説明と添付の図を設ける。

一連の波形の順次獲得の従来表示を示す、そこでは、画面の左から右に並んでそれぞれの波形が表示される。 本発明による重複表示を示す、そこでは、それぞれの波形が前に表示された波形上に全画面で上書き表示される。 本発明によるウオータフォール表示を示す、そこでは、前に描かれた波形に関して波形を垂直に移動させ、それぞれの波形が全画面表示される。 本発明による遠近表示を示す、そこでは、前に描かれた波形に関して画面対角線上（水平及び垂直移動）に移動させた後、それぞれの波形が表示される。 本発明によるタイル、モザイク表示を示す、そこでは、全画面を分割する仮想格子のセルにそれぞれの波形が描かれる。

符号の説明

１００，２００，３００，４００，５００ 表示（画面）
１０５，２０５，３０５，４０５，５０５ 順次波形
１１０，２１０，３１０，４１０，５１０ それぞれの順次波形
５１５ セル

Claims (16)

1. 表示と該表示上で表示される情報を制御するための表示制御及び順次波形を獲得する獲得方式を備えるオシロスコープにおいて、２個またはそれ以上の順次的獲得波形が全画面を利用してお互いの上に上書きされることを特徴とするオシロスコープ。
2. 特定の波形に係わる雑音が、他の順次的獲得波形と正確に重ならない波形を生じることを特徴とする請求項１に記載のオシロスコープ。
3. 表示と該表示上で表示される情報を制御するための表示制御及び順次波形を獲得する獲得方式を備えるオシロスコープにおいて、２個またはそれ以上の順次的獲得波形が、小さな垂直移動を利用して表示されることを特徴とするオシロスコープ。
4. 画面の最大幅がそれぞれの波形に使われる一方、高さは、画面に全ての波形が適合するために減らされることを特徴とする請求項３に記載のオシロスコープ。
5. 表示のｘ軸に沿って採用された絶対尺度が全ての波形に適応されるが、隣接波形間の全ての相対位置は、ｙ軸尺度を利用して測定されることを特徴とする請求項４に記載のオシロスコープ。
6. ジッターの結果として、ある波形が正しく他の獲得波形と水平時間的に一致して配列されていない場合、利用者が識別できることを特徴とする請求項３に記載のオシロスコープ。
7. 表示と該表示上で表示される情報を制御するための表示制御及び順次波形を獲得する獲得方式を備えるオシロスコープにおいて、２個またはそれ以上の順次的獲得波形が、小さな垂直移動及び小さな水平移動を利用して表示され、それにより、前に描かれたそれぞれの波形に応じてそれぞれの波形の対角位置をもたらすことを特徴とするオシロスコープ。
8. それぞれの波形の幅と高さが、全ての波形を表示内に適合させるために少し減少させられることを特徴とする請求項７に記載のオシロスコープ。
9. それぞれ個別の波形の原相対形状を維持するために、それぞれの波形の大きさが各方向に同様の比率で減らされることを特徴とする請求項８に記載のオシロスコープ。
10. 顧客がすばやく波形の形を解析できることを特徴とする請求項７に記載のオシロスコープ。
11. 表示と該表示上で表示される情報を制御するための表示制御及び順次波形を獲得する獲得方式を備えるオシロスコープにおいて、２個またはそれ以上の順次的獲得波形が、それぞれの波形がそれ自身のセルに表示されるタイル形態によって表示されることを特徴とするオシロスコープ。
12. 表示が複数の水平列と垂直列を含む格子に分割され、それぞれの波形が格子の一個のセルにおいて表示されることを特徴とする請求項１１に記載のオシロスコープ。
13. それぞれの波形の幅と高さが格子のセルに合わせて変更されるが、それぞれの波形が原表示のそれと同様の相対形状で表示されることをもたらすこと特徴とする請求項１２に記載のオシロスコープ。
14. 格子に描かれたそれぞれの波形の幅と高さの比と原標本が保存されることを特徴とする請求項１３に記載のオシロスコープ。
15. 見え方が変わらない、あるいは、それぞれの波形の形を表示している間に、利用者が大量の波形部分を見ることができることを特徴とする請求項１１に記載のオシロスコープ。
16. 利用者が該表示に表示する波形数を選択し、選択波形の数がそれぞれのタイルの大きさを決めることを特徴とする請求項１１に記載のオシロスコープ。

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