JP4109140B2 - Waveform display device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力信号の電気的パラメータを所定の周期で測定した測定値に基づく波形を表示部に表示する波形表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば入力信号の特性を分析する際には、一般的に、入力信号の信号波形を表示する波形表示装置(一例として、特開平5−133980号公報に開示されている波形表示装置)が用いられる。この種の波形表示装置は、入力信号(例えば交流信号)の電気的パラメータ(この場合、電圧)を所定の周期で測定して測定値を出力する測定部、測定部によって出力された測定値を記憶する記憶部、記憶部に記憶されている測定値を読み出して表示用データを出力する表示制御部、および表示用データを入力して入力信号の信号波形を表示する表示部を備えて構成されている。この波形表示装置では、入力信号の信号波形が横軸方向の時間スケールおよび縦軸方向の電圧スケールと共に表示部に表示される。このため、オペレータは、各時間における電圧を読み取って入力信号の特性を分析することができる。
【0003】
【特許文献1】
特開平5−133980号公報(第2−3頁)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の波形表示装置には、以下の問題点がある。すなわち、この波形表示装置では、測定値に基づく入力信号の信号波形を単に表示するに止まっている。この場合、表示された波形から読み取った電圧は、入力信号の電圧の真値を示しているとは限らず、波形表示装置を構成する各内部要素に起因する公差(予め規定された最大誤差)や、測定対象体と測定部とを接続する測定用ケーブルなどの外部要素に起因する公差の範囲内での誤差分を含んでいる。このため、入力信号の特性を正確に分析するためには、真値が存在する範囲を考慮する必要がある。しかしながら、この波形表示装置では、測定値に基づく信号波形のみを表示するため、真値が存在する範囲を確認するためには、波形表示装置や外部要素の仕様書などに記載されている公差と信号波形から読み取った電圧とに基づいて煩雑な計算を行う必要がある。したがって、この波形表示装置には、入力信号の真値が存在する範囲を確認する作業が煩雑なことに起因して、入力信号特性を正確に分析するのが困難であるという問題点が存在する。
【0005】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、入力信号についての正確な特性分析を容易に行い得る波形表示装置を提供することを主目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく請求項1記載の波形表示装置は、入力信号の電気的パラメータを所定の周期で測定して測定値を出力する測定部と、前記測定値に基づく波形を表示部に表示させる表示制御部とを備えた波形表示装置であって、当該波形表示装置の内部要素に起因する前記測定値に対する内部公差および当該内部要素以外の外部要素に起因する当該測定値に対する外部公差のうちの少なくとも一方の公差におけるプラス公差分を当該測定値に加算して上限値を算出すると共に当該一方の公差におけるマイナス公差分を当該測定値から減算して下限値を算出する演算部を備え、前記表示制御部は、前記上限値に基づく上限波形および前記下限値に基づく下限波形を前記表示部に表示させる。
【0007】
請求項2記載の波形表示装置は、請求項1記載の波形表示装置において、前記演算部は、前記内部公差および前記外部公差の両公差と前記測定値とに基づいて前記上限値および前記下限値を算出する。
【0008】
請求項3記載の波形表示装置は、請求項1または2記載の波形表示装置において、前記表示制御部は、前記上限波形および前記下限波形によって挟まれる前記表示部上の表示領域を所定の表示色で表示させる。
【0009】
請求項4記載の波形表示装置は、請求項3記載の波形表示装置において、前記表示制御部は、前記測定値に基づく前記入力信号の信号波形を前記表示領域の表示色とは異なる表示色で当該表示領域に重ね合わせて表示させる。なお、本発明において、「表示領域の表示色とは異なる表示色」とは、表示領域の表示色と信号波形の表示色とが、色の三属性(色相(色の区別)、明度(色の明暗の度合い)および彩度(色の鮮やかさの度合い))のうちのいずれか1つ以上が互いに異なることを意味する。
【0010】
請求項5記載の波形表示装置は、請求項1または2記載の波形表示装置において、前記表示制御部は、前記上限波形および前記下限波形によって挟まれる前記表示部上の表示領域を所定の塗りつぶしパターンで塗りつぶして表示させる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る波形表示装置の好適な実施の形態について説明する。
【0012】
最初に、波形表示装置1の構成について、図面を参照して説明する。
【0013】
波形表示装置1は、図1に示すように、測定部2、操作部3、制御部4、表示部5、VRAM6、ROM7、ストレージメモリ8およびRAM9を備えて構成され、入力信号S1(例えば正弦波状の交流信号)の電気的パラメータ(一例として電圧)を所定の周期で測定した測定値VSに基づく入力信号S1の信号波形WS(図2参照)を表示部5に表示する。また、波形表示装置1は、図2に示すように、上限波形WUおよび下限波形WLを表示部5に表示する。この場合、上限波形WUは、入力信号S1の電圧の真値が存在する範囲の上限を表し、下限波形WLは、その範囲の下限を表している。また、波形表示装置1は、同図に示すように、上限波形WUおよび下限波形WLによって挟まれた帯状領域(表示領域)Fを所定の表示色(例えば薄青色)で表示部5に表示する。この場合、帯状領域Fは、入力信号S1の電圧の真値が存在する範囲を表している。
【0014】
測定部2は、A/D変換器を備えて構成され、入力信号S1の電圧を所定の周期で測定(サンプリング)して2値データの測定値VSを出力する。操作部3は、波形表示装置1の各構成要素(内部要素)以外の外部要素に起因する測定値VSに対する外部公差MOを入力するための数字キー、各種波形を表示させるための表示キー、および測定レンジを設定するためのレンジ設定キーなどを備えて構成され、これらのキー操作に応じた操作信号S2を出力する。
【0015】
制御部4は、本発明における表示制御部および演算部に相当し、操作部3から出力された操作信号S2に従って各種処理を実行する。また、制御部4は、測定部2から出力された測定値VSをストレージメモリ8に記録させる。さらに、制御部4は、操作部3を介して入力された外部公差MOをRAM9に記憶させる。また、制御部4は、波形表示装置1の各構成要素に起因するレンジ誤差やリーディング誤差などの測定値VSに対する内部公差MI、操作部3を介して入力された外部公差MO、および測定値VSに基づき、入力信号S1の電圧の真値が存在する範囲の上限値VUおよび下限値VLを算出してRAM9に記憶させる。また、制御部4は、測定値VSに基づく入力信号S1の信号波形WS、上限値VUに基づく上限波形WU、下限値VLに基づく下限波形WL、帯状領域F、電圧スケールVおよび時間スケールTをVRAM6の仮想平面に仮想的に描画することにより、これらを表示部5に表示させるための表示用データDをVRAM6内に生成する。この場合、制御部4は、各波形WS,WU,WLおよび帯状領域Fの見分けを可能とするために、色の三属性(色相(色の区別)、明度(色の明暗の度合い)および彩度(色の鮮やかさの度合い))のうちのいずれか1つ以上を互いに異ならせてこれらを表示させるためのカラーデータを表示用データDに含ませる。
【0016】
表示部5は、画像をカラー表示可能な例えば液晶パネルを備えて構成され、図2に示すように、制御部4の制御に従い、信号波形WS、上限波形WU、下限波形WL、帯状領域F、電圧スケールVおよび時間スケールTなどを液晶パネルに表示する。VRAM6は、制御部4によって生成された表示用データDを記憶する。ROM7は、測定レンジ毎に規定された複数の内部公差MIや、制御部4の動作プログラムを記憶する。ストレージメモリ8は、測定部2から出力されて制御部4によって転送された測定値VSを記憶する。RAM9は、操作部3を介して入力されて制御部4によって転送された外部公差MOや、制御部4によって算出された上限値VUおよび下限値VLを記憶する。
【0017】
次に、波形表示装置1の全体的な動作について、図面を参照して説明する。
【0018】
まず、操作部3のレンジ設定キーを操作して入力信号S1に対応する測定レンジに設定した後に、入力信号S1(測定対象信号)を測定部2に入力させる。この際に、測定部2が、入力信号S1を所定の周期でサンプリングして、その測定値VSを順次出力する。次に、制御部4が、測定部2から出力された測定値VSをストレージメモリ8に順次記憶させる。次いで、操作部3の数字キーを操作して、例えば測定対象体と測定部2とを接続する測定用ケーブルなどの波形表示装置1の外部要素に起因する外部公差MOを入力する。この際に、操作部3は、キー操作に応じた操作信号S2を出力する。続いて、制御部4は、操作信号S2に基づいて特定される外部公差MOをRAM9に記憶させる。
【0019】
次に、操作部3の表示キーを操作する。この際に、操作部3が操作信号S2を出力し、制御部4が操作信号S2に従って波形表示処理を実行する。この波形表示処理では、制御部4は、まず、設定された測定レンジに対応する内部公差MIをROM7から読み出すと共に、操作部3を介して入力された外部公差MOをRAM9から読み出す。次に、制御部4は、測定値VSをストレージメモリ8から読み出す。次いで、制御部4は、内部公差MI、外部公差MOおよび測定値VSに基づき、上記した上限値VUおよび下限値VLを所定の算出式に従って算出してRAM9に記憶させる。この場合、制御部4は、一例として、内部公差MIおよび外部公差MOにおける各々のプラス公差分を各測定値VSに加算してその各測定値VSに対応する各上限値VUを算出し、内部公差MIおよび外部公差MOにおける各々のマイナス公差分の絶対値を各測定値VSから減算してその各測定値VSに対応する各下限値VLを算出する。
【0020】
続いて、制御部4は、信号波形WS、上限波形WU、下限波形WL、帯状領域F、電圧スケールV、および時間スケールTをVRAM6の仮想平面上に仮想的に描画することによってこれらを表示させるための表示用データDをVRAM6内に生成する。この際に、制御部4は、例えば、信号波形WSを青色(青色の色相)、上限波形WUと下限波形WLとを赤色(赤色の色相)、および帯状領域Fを薄青色(薄青色の色相)でそれぞれ表示させるためのカラーデータを表示用データDに含ませる。次いで、制御部4は、VRAM6に対して表示用データDを表示部5に出力させる。これにより、図2に示すように、青色の信号波形WS、赤色の上限波形WU、赤色の下限波形WL、薄青色の帯状領域F、時間スケールTおよび電圧スケールVが表示部5に表示される。この場合、上限波形WUおよび下限波形WLが赤色で表示されると共に帯状領域Fが薄青色で表示されるため、入力信号S1における電圧の真値の存在範囲が確実かつ容易に認識される。
【0021】
このように、この波形表示装置1によれば、内部公差MI、外部公差MOおよび測定値VSに基づいて入力信号S1における電圧の真値が存在する範囲の上限値VUおよび下限値VLを算出して上限値VUに基づく上限波形WUおよび下限値VLに基づく下限波形WLを表示部5に表示することにより、煩雑な計算を行うことなく真値が存在する範囲を確実かつ容易に認識させることができる。したがって、オペレータは、例えば入力信号S1の正確な特性分析を容易に行うことができる。
【0022】
また、上限波形WUおよび下限波形WLで挟まれた帯状領域Fを薄青色の表示色で表示することにより、帯状領域Fの幅を明確に視認することができるため、真値が存在する範囲をさらに確実かつ容易に認識させることができる。さらに、青色の信号波形WSを帯状領域Fに重ね合わせて表示することにより、真値が存在する範囲内における測定値VSの位置を容易に認識させることができるため、例えば、内部公差MIおよび外部公差MOにおけるプラス公差分およびマイナス公差分の大きさ並びにその比を容易に把握させることができる。
【0023】
なお、本発明は、上記した発明の実施の形態に限定されない。例えば、入力信号S1としては、上記した正弦波状の交流信号に限定されず、任意の電気信号を入力することができる。この際にも、上限波形WUおよび下限波形WLを表示することにより、入力信号における電気的パラメータの真値が存在する範囲を確実かつ容易に認識させることができる。また、上記した実施の形態では、内部公差MIおよび外部公差MOの両公差と測定値VSとに基づいて上限値VUおよび下限値VLを算出する例について説明したが、例えば、内部公差MIと比較して外部公差MOが十分に小さいときには内部公差MIおよび測定値VSのみに基づいて上限値VUおよび下限値VLを算出する構成を採用することもできる。また、外部公差MOと比較して内部公差MIが十分に小さいときには、外部公差MOおよび測定値VSのみに基づいて上限値VUおよび下限値VLを算出する構成を採用することもできる。
【0024】
また、内部公差MIは、必ずしもROM7に記憶させる必要はなく、操作部3から入力することもできる。さらに、外部公差MOをROM7やRAM9に予め記憶させる構成を採用することもできる。また、信号波形WS、上限波形WU、下限波形WLおよび帯状領域Fの表示色は上記した表示色に限定されず、他の表示色で表示することができる。さらに、斜線、網掛け、破線および斑点などの任意の塗りつぶしパターンで帯状領域Fを塗りつぶして表示することもできる。この場合、表示部5上の他の領域と帯状領域Fとを明確に見分けさせることができるため、帯状領域Fの幅を明確に視認させることができる。さらに、帯状領域Fについては、信号波形WS、上限波形WUおよび下限波形WLの表示色とは異なる表示色で表示し、かつ任意の塗りつぶしパターンで塗りつぶして表示することもできる。また、信号波形WSおよび帯状領域Fは、必ずしも表示する必要はなく、上限波形WUおよび下限波形WLのみを表示することもできる。
【0025】
【発明の効果】
以上のように、請求項1記載の波形表示装置によれば、内部公差および外部公差のうちの少なくとも一方の公差におけるプラス公差分を測定値に加算して上限値を算出すると共にその一方の公差におけるマイナス公差分を測定値から減算して下限値を算出して上限値に基づく上限波形および下限値に基づく下限波形を表示部に表示することにより、煩雑な計算を行うことなく電気的パラメータの真値の存在する範囲を確実かつ容易に認識させることができるため、オペレータは例えば入力信号の正確な特性分析を容易に行うことができる。
【0026】
また、請求項2記載の波形表示装置によれば、内部公差および外部公差の両公差と測定値とに基づいて上限値および下限値を算出することにより、内部公差および外部公差の一方と測定値とに基づく上限値および下限値の算出と比較して、オペレータは例えば入力信号の特性分析を一層正確に行うことができる。
【0027】
また、請求項3記載の波形表示装置によれば、上限波形および下限波形によって挟まれた表示部上の表示領域を所定の表示色で表示することにより、その表示領域の幅を明確に視認させることができるため、真値が存在する範囲をさらに確実かつ容易に認識させることができる。
【0028】
また、請求項4記載の波形表示装置によれば、上限波形および下限波形によって挟まれた表示領域の表示色とは異なる表示色で入力信号の信号波形をその表示領域に重ね合わせて表示することにより、真値が存在する範囲内における測定値の位置を容易に認識させることができるため、例えば、内部公差および外部公差におけるプラス公差分およびマイナス公差分の大きさ並びにその比を容易に把握させることができる。
【0029】
また、請求項5記載の波形表示装置によれば、上限波形および下限波形によって挟まれた表示領域を所定の塗りつぶしパターンで塗りつぶして表示することにより、表示部上の他の領域とその表示領域とを明確に見分けさせることができるため、その表示領域の幅を明確に視認させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態に係る波形表示装置1の構成を示すブロック図である。
【図2】 信号波形WS、上限波形WU、下限波形WLおよび帯状領域Fを表示している表示部5の表示画面図である。
【符号の説明】
1 波形表示装置
2 測定部
4 制御部
5 表示部
F 帯状領域
MI 内部公差
MO 外部公差
VL 下限値
VS 測定値
VU 上限値
WL 下限波形
WS 信号波形
WU 上限波形[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a waveform display device for displaying a waveform based on a measurement value obtained by measuring an electrical parameter of an input signal at a predetermined period on a display unit.
[0002]
[Prior art]
For example, when analyzing the characteristics of an input signal, generally, a waveform display device that displays the signal waveform of the input signal (as an example, a waveform display device disclosed in JP-A-5-133980) is used. . This type of waveform display device measures an electrical parameter (in this case, a voltage) of an input signal (for example, an AC signal) at a predetermined period and outputs a measurement value, and a measurement value output by the measurement unit. A storage unit that stores data, a display control unit that reads measurement values stored in the storage unit and outputs display data, and a display unit that inputs display data and displays a signal waveform of an input signal are configured. ing. In this waveform display device, the signal waveform of the input signal is displayed on the display unit together with the time scale in the horizontal axis direction and the voltage scale in the vertical axis direction. Therefore, the operator can analyze the characteristics of the input signal by reading the voltage at each time.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-5-133980 (page 2-3)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional waveform display device has the following problems. In other words, this waveform display device simply displays the signal waveform of the input signal based on the measured value. In this case, the voltage read from the displayed waveform does not always indicate the true value of the voltage of the input signal, but tolerances caused by internal elements constituting the waveform display device (predetermined maximum error) In addition, an error within a tolerance range caused by an external element such as a measurement cable connecting the measurement object and the measurement unit is included. For this reason, in order to accurately analyze the characteristics of the input signal, it is necessary to consider the range in which the true value exists. However, since this waveform display device displays only the signal waveform based on the measured value, in order to confirm the range where the true value exists, the tolerance described in the waveform display device, the specifications of the external element, etc. It is necessary to perform complicated calculation based on the voltage read from the signal waveform. Therefore, this waveform display device has a problem that it is difficult to accurately analyze the input signal characteristics due to the complicated work of confirming the range where the true value of the input signal exists. .
[0005]
The present invention has been made in view of such problems, and a main object of the present invention is to provide a waveform display device that can easily perform an accurate characteristic analysis on an input signal.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a waveform display device according to
[0007]
The waveform display device according to
[0008]
The waveform display device according to
[0009]
The waveform display device according to
[0010]
The waveform display device according to
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a waveform display device according to the invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0012]
First, the configuration of the
[0013]
As shown in FIG. 1, the
[0014]
The
[0015]
The
[0016]
The
[0017]
Next, the overall operation of the
[0018]
First, the range setting key of the
[0019]
Next, the display key of the
[0020]
Subsequently, the
[0021]
Thus, according to the
[0022]
In addition, since the band-like region F sandwiched between the upper limit waveform WU and the lower limit waveform WL is displayed in a light blue display color, the width of the band-like region F can be clearly recognized, so that the range in which the true value exists exists. Furthermore, it can be recognized reliably and easily. Furthermore, since the blue signal waveform WS is superimposed on the band-like region F and displayed, the position of the measurement value VS within the range where the true value exists can be easily recognized. It is possible to easily grasp the magnitude and ratio of the plus and minus tolerances in the tolerance MO.
[0023]
The present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, the input signal S1 is not limited to the above sinusoidal AC signal, and an arbitrary electric signal can be input. Also in this case, by displaying the upper limit waveform WU and the lower limit waveform WL, it is possible to reliably and easily recognize the range where the true value of the electrical parameter in the input signal exists. In the above-described embodiment, the example in which the upper limit value VU and the lower limit value VL are calculated based on both the tolerances of the internal tolerance MI and the external tolerance MO and the measured value VS has been described. When the external tolerance MO is sufficiently small, it is possible to adopt a configuration in which the upper limit value VU and the lower limit value VL are calculated based only on the internal tolerance MI and the measured value VS. Further, when the internal tolerance MI is sufficiently small as compared with the external tolerance MO, a configuration in which the upper limit value VU and the lower limit value VL are calculated based only on the external tolerance MO and the measured value VS may be employed.
[0024]
Further, the internal tolerance MI is not necessarily stored in the
[0025]
【The invention's effect】
As described above, according to the waveform display device of
[0026]
Further, according to the waveform display device of
[0027]
According to the waveform display device of the third aspect, the display area on the display unit sandwiched between the upper limit waveform and the lower limit waveform is displayed in a predetermined display color so that the width of the display area is clearly visible. Therefore, the range in which the true value exists can be recognized more reliably and easily.
[0028]
According to the waveform display device of the fourth aspect, the signal waveform of the input signal is displayed in a display color different from the display color of the display area sandwiched between the upper limit waveform and the lower limit waveform. Therefore, it is possible to easily recognize the position of the measurement value within the range where the true value exists, for example, to easily grasp the magnitudes and ratios of the plus and minus tolerances in the internal tolerance and the external tolerance. be able to.
[0029]
According to the waveform display device of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a
FIG. 2 is a display screen diagram of the
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
当該波形表示装置の内部要素に起因する前記測定値に対する内部公差および当該内部要素以外の外部要素に起因する当該測定値に対する外部公差のうちの少なくとも一方の公差におけるプラス公差分を当該測定値に加算して上限値を算出すると共に当該一方の公差におけるマイナス公差分を当該測定値から減算して下限値を算出する演算部を備え、
前記表示制御部は、前記上限値に基づく上限波形および前記下限値に基づく下限波形を前記表示部に表示させる波形表示装置。A waveform display device comprising: a measurement unit that measures an electrical parameter of an input signal at a predetermined period and outputs a measurement value; and a display control unit that displays a waveform based on the measurement value on a display unit,
The plus tolerance in at least one of the internal tolerance for the measurement value caused by the internal element of the waveform display device and the external tolerance for the measurement value caused by an external element other than the internal element is added to the measurement value. And calculating an upper limit and subtracting a negative tolerance in the one tolerance from the measured value to calculate a lower limit,
The display controller, a waveform display device for displaying the lower limit waveform based on the upper limit waveform and the lower limit value based on the upper limit value before Symbol display unit.
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