JP5273715B2 - 波形表示方法及び試験測定機器 - Google Patents

Description

本発明は、一般に、試験測定機器の設定に関し、特に、波形表示機器の自動レンジ／自動設定機能に関する。

米国オレゴン州ビーバートンに所在のテクトロニクス社が製造しているＴＰＳ２０００シリーズ・オシロスコープの如く多数の波形を同時に表示する試験測定機器は、表示スクリーンの特定領域に特定の波形を指定する自動レンジ及び自動設定の機能を具えている。一般的に、ある種の目盛りも表示される。この目盛りは、例えば、垂直の主目盛りが８目盛り（ディビジョン）である。これら主垂直目盛りでは、波形表示エッジの最上端が表示スクリーンの＋４目盛りであり、表示スクリーンの中心が０目盛りであり、波形表示の最下端が表示スクリーンの−４目盛りである。現在の自動レンジ及び自動設定の機能は、波形を、例えば、図１の表に示すように、表示の分離した特定領域に指定する。図１に示すように、接地基準マーカも特定の位置に指定される。図２は、図１の表に従う個別の特定領域における４つの波形を表示する表示スクリーンである。

日本テクトロニクス株式会社が２００８年９月に発行したＴＰＳ２０００シリーズのカタログ

この従来技術の問題点は、より多くの波形が表示スクリーンの特定領域内に表示されると、各波形が表示スクリーンの垂直表示空間より狭い空間を占めることである。これは、ユーザが波形を観察するのをより困難とするばかりでなく、また、結果的に機器の機能の大部分は、少なくとも１又は２主垂直目盛りよりも大きい波形に基づいている。波形の垂直表示が小さいとトリガ動作を妨げ、総ての測定機能や、高調波及びスイッチング損失の測定の如き２次機能に悪影響を与える。

そこで、観察、トリガ、測定及び２次機能を強化するために、複数の波形を大きく垂直表示する自動レンジ及び自動設定の機能が望まれている。

本発明は、表示スクリーンに複数の波形を表示する方法であって；オーバーラップ・オプションを選択し；選択された上記オーバーラップ・オプションに対して、上記波形の各々の垂直の高さを指定し；指定された垂直の高さ及び選択されたオーバーラップ・オプションに応じて、波形の各々の接地マーカを調整することを特徴とする。
ここで、選択ステップは、「なし」及び「総て」から成るグループからオーバーラップ・オプションを選択する。
また、選択ステップは、「なし」、「小さなオーバーラップ」及び「大きなオーバーラップ」から成るグループからオーバーラップ・オプションを選択する。
少なくとも３つの波形に対する指定ステップは、全体の表示スクリーンと、表示スクリーンの特定の垂直の半分とから成るグループから選択された表示スクリーンに波形の各々を調整するステップを有する。
少なくとも２つの波形に対する指定ステップは、表示される波形の各々に対する個別の垂直の高さをユーザが特定するステップを有する。
調整ステップは、個別の垂直の高さの関数として、各波形用の接地マーカを自動的に調整するステップを有する。
調整ステップは、表示される複数の波形の間で所望のオーバーラップが行われるように、波形の各々に対する接地マーカをユーザが特定するステップを有する。
指定ステップは、表示される波形の数の関数として、波形の各々の垂直の高さを自動的に等しくする
ステップを有する。
調整ステップは、表示される波形の数の関数として、各波形用の接地マーカを自動的に調整するステップを有する。
調整ステップは、表示される波形の間のオーバーラップが所望になるように、波形の各々に対する接地マーカをユーザが特定するステップを有する。

本発明の試験測定機器は、ユーザ入力に応答してオーバーラップ・オプションを選択するユーザ操作可能な選択器と；選択されたオーバーラップ・オプションに対する複数の波形の各々の垂直の高さを指定する制御器とを具え；この制御器は、指定された垂直の高さ及び選択されたオーバーラップ・オプションに応じて、波形の各々の接地マーカを調整し；制御器は、指定された垂直の高さ及び選択されたオーバーラップ・オプションに応じて、表示スクリーンに波形を表示させることを特徴とする。
ここで、選択器は、「なし」及び「総て」を含む選択を行う。
また、選択器は、「なし」、「小さなオーバーラップ」及び「大きなオーバーラップ」を含む選択を行う。
選択器は、複数波形の各々を、表示スクリーンのほぼ総てである第１表示領域に指定するか、又は、表示スクリーンの特定の垂直方向の半分の第２表示領域に指定する。
ユーザが制御可能な選択器は、表示される波形の各々に対する個別の垂直の高さをユーザが特定できるようにする選択を含む。
制御器は、所定の各垂直の高さの関数として、各波形用の接地マーカを自動的に調整する。
ユーザが制御可能な選択器は、表示される複数の波形の間で所望のオーバーラップが行われるように、波形の各々に対する接地マーカの位置をユーザが特定できる選択を有する。
制御器は、表示される波形の数の関数として、波形の各々のオーバーラップする垂直の高さを自動的に等しくする。
制御器は、表示される波形の数の関数として、各波形用の接地マーカを自動的に調整する。
ユーザが操作可能な選択器は、表示される波形の間のオーバーラップが所望になるように、波形の各々に対する接地マーカをユーザが特定できるようにする選択を有する。

したがって、本発明は、機器スクリーン上に表示される多数の取込み波形に対する領域オーバーラップの制御を行う。オーバーラップ機能により、ユーザは、各波形の垂直の高さを指定し、各波形用の接地マーカを調整できる。オーバーラップ機能用の選択されたオーバーラップ・オプションに基づいて、垂直の高さを自動的に指定できる。また、表示された波形の数の関数として、各波形用の接地マーカを手動で調整してもよいし、自動的に調整してもよい。したがって、観察、トリガ、測定及び２次的機能を強化するために、波形をオーバーラップさせて、充分な垂直の高さを与える。

本発明の目的、利点及び新規な特徴は、添付図を参照した以下の詳細な説明から明らかになろう。

試験測定機器の表示スクリーン上に複数の取込み波形用の大きな垂直表示を行うために、自動レンジ及び自動設定の機能内で、通常の機器動作の期間中に、オーバーラップ波形機能を与える。ユーザには、通常、自動レンジ及び自動設定の機能内で、オプションを与える。このオプションは、どのように複数の波形をオーバーラップするか、又は、表示するかを決める。この特徴による効果は、より広い垂直表示空間にオーバーラップした波形を表示できることである。これにより、トリガ、総ての測定機能及び２次機能を強化する。これは、垂直分解能が高くなって、これら機能が強化されるためである。

一般的に、各波形は、機器の異なる取込みチャネルにより取り込まれ、対応する個別の取込みメモリ又は共通取込みメモリの部分に一時的に蓄積される。複数の波形は、各波形を表示メモリにマッピングして、表示用に描画される。マッピングは、各波形のスケール、即ち、各チャネルにおける１目盛り当たりの適切なｍＶや、ユーザが選択した特定のオーバーラップ・オプションに応じて行われる。表示メモリを周期的に用いて、表示スクリーンに表示されるイメージをリフレッシュする。

図３Ａでは、３つの独立した取込みチャネルからの波形を表示器に示している。これら波形は、従来から知られているように、オーバーラップされることなく、表示用に自動設定される。図３Ｂは、後述する図４の表に応じて、オーバーラップ領域を用いて表示用に自動設定した同じ３つの波形を示している。

自動レンジ又は自動設定の機能を除いて、通常の機器の動作において、オーバーラップ選択に応じて、総ての表示された波形が直ちに再表示されている。これは、スクリーン上の内容に関係なく、表示スクリーンを迅速に再フォーマットする。例えば、ユーザがオーバーラップを選択して、特定波形の垂直のサイズが２倍になり、現在の垂直スケールが主目盛り当たり１ボルトならば、新たなスケールの選択は、１目盛り当たり５００ミリボルトになる。

図３Ｂの例において、オーバーラップのときに、より感度の高いスケーリング通知を表示波形用に選択する。チャネル１は、図３Ａにおける１目盛り値５００ｍＶから、１目盛り当たり１００ｍＶに変化している。チャネル２及び３も、より感度の高いスケーリングにより、詳細を示している。

オーバーラップ・オプションを達成する１つの方法は、観察可能な波形の数に基づいた多くの「バレル」スタイルの選択を含む新たなメニュー・ボタンを提供する。かかるメニュー・ボタンは、タッチ・スクリーンに表示されたソフト・キーの形式をとってもよい。ソフト・キーは、例えば、図２、３Ａ、３Ｂ及び６の表示スクリーンの右側に表示されるものである。異なる実施例を後述する。

オーバーラップ機能用のディフォルト選択は、「なし」であり、従来技術の如くオーバーラップしない波形を表示する。第２の選択は、「総て」であり、表示された波形の総ての接地マーカが０目盛りで中心となる。次に、自動レンジ及び自動設定の機能は、表示スクリーン上の波形を最大にする各波形のスケールを選択する。すなわち、全体の表示スクリーンの垂直限界内に総ての波形を保持する。３つ以上の波形に対して、「オーバーラップ」及び「混合」の如き追加のオーバーラップ選択がある。可能な選択は、「小さなオーバーラップ」及び「大きなオーバーラップ」の如き人間に心地よく、実用的な数の選択に制限できる。

３つの波形が表示されるとき、オーバーラップ選択は、例えば、次を可能にする。
（１）図３Ｂに示すように、波形１が全表示スクリーンを用い、波形２及び３がスクリーンの上側及び下側の半分に夫々配置される。
（２）波形１及び２がスクリーンの上側半分を占め、波形３がスクリーンの下側半分に配置される。
（３）波形１がスクリーンの上側半分を用い、波形２及び３が下半分を共有する。

各表示された波形は、「波形１」にマッピングしてもよく、これは、表示可能な選択の数を増やす。図４の表は、異なる数の表示されたチャネルの各々の可能性を示す。

他の実施において、ユーザは、表示すべき総ての波形に対して、主目盛りにおける所望の高さを指定してもよい。１つの波形のみを表示するならば、ディフォルトの選択は、一般的には全表示スクリーンとなる。２つの波形が表示されるならば、ユーザは、８から４目盛りの所望の高さを選択できる。８の高さを選択した場合、各波形は全スクリーンを共有する。６の高さを選択した場合、両方の波形は、６目盛りまでに設定される。ここで、小さい番号の波形の接地マーカの中心が＋１目盛りとなり、他の波形の接地マーカの中心が−１目盛りとなる。４の高さが選択された場合、小さい数の波形がスクリーンの上側半分を用い、他の波形が下側半分を用いる。

３つの波形が選択されると、６の高さの選択では、３つの波形の中心が夫々＋１、０及び−１目盛りとなる。一般的に、ユーザは、目盛りでの均一な波形の高さを選択するが、表示プロセッサは、接地マーカを手頃な目盛りに配置して、表示波形を垂直方向に移動させる。

オーバーラップ機能の簡略化により、ユーザは２つのみのオーバーラップの選択、即ち、「なし」又は「総て」を選択できる。図５に示すように、「総て」のオーバーラップ表を定義できる。いずれにしても、その結果は、表示スクリーン上にオーバーラップした波形を表示することであり、各波形が異なる高さの目盛りを有するので、図２に示す４つの波形は図６に示すようにオーバーラップする。

さらに、各波形に対して所望の垂直の高さを入力するだけではなく、接地マーカの位置も入力するオプションをユーザに与える。この場合、複数の取込み波形のオーバーラップ表示を設定する際に、ユーザには完全な融通性がある。

よって、本発明は、オーバーラップ選択に応じて各波形の高さを指定し、それにより接地マーカを調整することにより、ソフト・キーのスクリーン上に表示された複数の波形に対する領域オーバーラップの制御を行う。

図７は、本発明のオーバーラップ波形表示を行うオシロスコープ７００の高レベルのブロック図である。特に、本発明による典型的なオシロスコープ７００は、プローブ７０５及びプローブ７１０を用い、各取込み回路７１５、７２０と、制御器７２５と、処理回路７３０と、表示器７３５とを具えている。プローブ７０５及び７１０は、被試験装置（図示せず）からの信号を検出するのに適する任意の従来のプローブでもよい。簡略化のため、２個のみのプローブが示されているが、４個のプローブを有するオシロスコープも知られている。プローブ７０５及び７１０は、Ｐ５２０５型アクティブ・プローブの如きテクトロニクス社製でもよく、これらプローブは、実時間信号情報を取り込むのに用いるものである。しかし、他の従来の電圧プローブ及び電流プローブも、回路内の特定の要素から電圧信号及び電流信号を検出するのに使用できることが当業者には理解できよう。プローブ７０５、７１０の出力は、取込み回路７１５、７２０に夫々供給される。

取込み回路７１５、７２０の各々は、アナログ・デジタル変換回路と、トリガ回路と、デシメーション回路と、補助取込みメモリなどを具えている。取込み回路７１５、７２０は、サンプル・レートＳで、１つ以上の被試験信号をデジタル化して、制御器７２５及び／又は処理回路７３０が用いるのに適する１つ以上の取込みサンプル・ストリームを発生する。取込み回路７１５、７２０は、制御器７２５から受信したコマンドに応答して、トリガ条件、デシメーション機能、他の取込み関連パラメータを変更する。取込み回路は、結果のサンプル・ストリーム（ＳＳ）を制御器７２５に伝える。

制御器７２５は、取込み回路７１５及び７２０が提供した１つ以上の取込みサンプル・ストリームを処理するので、１つ以上のサンプル・ストリームに関連した各波形データを発生する。すなわち、１目盛り値の所望時間及び１目盛り当たりの所望ボルトの表示パラメータを与えると、制御器７２５は、取込んだサンプル・ストリームに関連した行データを変調又はラスタ化して、１目盛り値の所望時間及び１目盛り当たりの所望ボルトの表示パラメータでの対応波形データを発生する。制御器７２５は、１目盛り値の非所望時間、１目盛り当たりの非所望ボルト、及び１目盛り当たりの非所望電流のパラメータの波形データを正規化して、所望パラメータの波形データを発生することもできる。制御器７２５は、表示器７３５の続きの表示のために、波形データを処理回路７３０に供給する。

処理回路７３０は、取込みサンプル・ストリーム又は波形データをイメージ信号又はビデオ信号に変換するのに適するデータ処理回路（例えば、ビデオ・フレーム・メモリ、表示フォーマット回路、ドライバ回路など）を具えている。このイメージ信号又はビデオ信号は、視覚表現の提供に適合している。処理回路７３０は、表示器７３５（例えば、組み込み表示器）を含んでもよく、及び／又は外部表示器７３５（例えば、ビデオ・ドライバ回路を介して）が用いるのに適する出力信号を提供してもよい。

処理回路７３０は、オプションとして、制御器７２５、垂直表示パラメータ（例えば、１目盛り当たりのボルト）及び水平表示パラメータ（例えば、１目盛り当たりの時間）の如き種々のパラメータや、ユーザ・インタフェース・イメージ（例えば、ユーザ・プロンプト、診断情報など）に応答する。

図７の制御器７２５（点線のボックス内）は、プロセッサ７４０、サポート回路７４５、Ｉ／Ｏ回路７５０及びメモリ７５５を具えている。プロセッサ７４０は、電源、クロック回路、キャッシュ・メモリなどの如き従来のサポート回路７４５や、メモリ７５５に蓄積されたソフトウェア・ルーチンを実行するのを助ける回路と共に動作する。それ自体は、ソフトウェア処理としてここで説明した処理ステップのいくつかは、例えば、種々のステップを実行するプロセッサ７４０と共同する回路としてハードウェア内に設けてもよいと意図している。制御器７２５は、この制御器７２５と通信を行う種々の複数の機能ブロックの間のインタフェースとして働く入力／出力（Ｉ／Ｏ）回路７５０も含んでいる。例えば、Ｉ／Ｏ回路７５０は、キーパッド、ポインティング・デバイス、タッチ・スクリーン、又は、ユーザが制御器７２５に入力及び出力するのに適する他のユーザ制御可能な入力装置を具えてもよい。さらに、ユーザ入力を用いて、自動構成機能をトリガしたり、及び／又は、表示器７３５、論理分析、又は他のデータ取込み装置の他の動作パラメータに適するようにしてもよい。

メモリ７５５は、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、他の揮発性メモリの如き揮発性メモリを含んでもよい。メモリ７５５は、ディスク・ドライブ又はテープ媒体などの非揮発性メモリ素子、又は、ＥＰＲＯＭなどのプログラマブル・メモリでもよい。メモリ７５５は、制御器７２５が使用するために、図１、４及び５の表を蓄積する。

制御器７２５は、本発明による種々の制御機能を実行するようにプログラムされた汎用コンピュータとして示したが、本発明は、例えば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）の如きハードウェアで実現してもよい。それ自体としては、上述のプロセッサは、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組合せにより等価的に実行できるものとして広く解釈できることを意図している。

本明細書で用いた用語「又は」は、特別な意図として、「一つ、又は、その他、若しくは両方」を意味し、さらに、限定されないが、存在する総ての代わりのものの中から選択することを意味する。

従来技術により、複数の波形に対するスクリーン表示内の特定領域を決める表図である。 従来技術により、複数の波形の表示スクリーン上の表示を示す平面図である。 本発明の実施例により、複数の波形の表示スクリーン上の表示を示す平面図である。 本発明の実施例により、オーバーラップのオプションを含む複数波形の表示スクリーン上の表示を示す平面図である。 本発明の一実施例により、波形のオーバーラップを行うための垂直の高さ及び接地マーカの位置を決める表図である。 本発明の他の実施例により、波形のオーバーラップを行うための垂直の高さ及び接地マーカの位置を決める表図である。 本発明の実施例により、複数のオーバーラップする波形の表示スクリーンの表示を示す平面図である。 本発明によるオシロスコープの簡略化したブロック図である。

符号の説明

７００ オシロスコープ
７０５、７１０ プローブ
７１５、７２０ 取込み回路
７２５ 制御器
７３０ 処理回路
７３５ 表示器
７４０ プロセッサ
７４５ サポート回路
７５０ Ｉ／Ｏ回路
７５５ メモリ
７６０ 表

Claims (2)

1. 制御器を用いてメモリ内に記憶された複数波形を表示スクリーンに表示する試験測定機器で使用される方法であって、
   上記試験測定機器の取込みシステムの複数チャネルの各々を介して上記複数波形を受けるステップと、
   複数の上記波形を上記メモリに記憶するステップと、
   複数波形のいずれか又は総てを含むオーバーラップ・オプションを選択するステップと、
   選択された上記オーバーラップ・オプションに応じて、上記複数波形の各々の垂直の高さを、先に表示された垂直の高さよりも更に大きな垂直の高さに指定するステップと、
   指定された上記垂直の高さ及び選択された上記オーバーラップ・オプションに応じて、上記複数波形の各々の接地マーカを調整するステップと、
   上記複数波形の内のある波形の一部を、上記複数波形の内の他の波形の一部とオーバーラップさせて、上記試験測定機器の上記表示スクリーンに複数の上記波形を表示するステップと、
   上記試験測定機器のトリガ機能を強化するために、選択された波形の上記更に大きな垂直の高さを利用するステップと
   を具え、上記複数波形のオーバーラップされた上記波形の総てを上記表示スクリーン上で見ることが可能なことを特徴とする波形表示方法。
2. 試験測定機器であって、
   複数波形の各々を同時に取り込む複数の入力チャネルを含む取込みシステムと、
   複数波形のいずれか又は総てを含むオーバーラップ・オプションをユーザ入力に応答して選択するユーザ操作可能な選択器と、
   上記複数波形を記憶するメモリと、
   表示スクリーンと、
   選択された上記オーバーラップ・オプションに応じて、上記複数波形の各々の垂直の高さを、先に表示された垂直の高さよりも更に大きな垂直の高さに指定し、指定された上記垂直の高さ及び選択された上記オーバーラップ・オプションに応じて、上記複数波形の各々の接地マーカを調整し、指定された上記垂直の高さ及び選択された上記オーバーラップ・オプションに応じて、上記表示スクリーンに上記複数波形を表示させる制御器と
   を具え、
   上記表示スクリーンは、上記オーバーラップ・オプションに応じて上記複数波形の内のある波形の一部を、上記複数波形の内の他の波形の一部とオーバーラップさせて、複数の上記波形の各々を表示して、上記複数波形のオーバーラップされた上記波形の総てを上記表示スクリーン上で見ることを可能とし、
   上記制御器が上記試験測定機器のトリガ機能を強化するために、選択された波形の上記更に大きな垂直の高さを利用することを特徴とする試験測定機器。

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