JP5339125B2 - 波形表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、グリッドと被測定信号の波形とを表示画面に同時に表示する波形表示装置に関し、詳しくは、被測定信号の波形が見やすく、被測定信号の波形に関する情報の判読が容易な波形表示装置に関するものである。

被測定信号を測定する波形測定装置は、例えば、デジタルオシロスコープ、ロジックアナライザ、スペクトラムアナライザ、ペーパーレスレコーダ等の測定装置、解析装置等がある。このような波形測定装置は、被測定対象の信号（電気信号、光信号等）を測定部で測定すると共に、測定部で測定された測定データにデータ処理やデータ解析を行ない、表示部の表示画面に被測定信号の波形や解析結果等を表示する

波形表示装置は、このような波形測定装置に用いられ、測定データに基づいて被測定信号の波形を表示するための波形表示データを生成すると共に、表示される波形の解析などを容易にするための補助表示データを作成し、これらの波形表示データと補助表示データとを重ね合わせ、表示画面に表示する。

補助表示データとしては、例えば、特許文献１にも記載されているように、グリッド、カーソル、テキスト（測定条件、測定状態、測定日時、解析結果の数値等）、波形測定装置の操作用のメニューボタン等があげられる。これらの補助表示データは、ユーザに対して被測定信号の波形を見易く表示したり、波形測定装置の操作性を向上するための補助的な表示を行うものである。

波形表示装置では、被測定信号の波形用の波形表示データ、グリッド用のグリッド表示データ、カーソル用のカーソル表示データ、テキスト用のテキスト表示データ等のそれぞれが生成され、所定の順番で表示データが合成され、波形、グリッド、カーソル、テキスト等が表示画面に表示される。

ここで、図５は、従来の波形表示装置の表示画面の表示例を示した図である。
図５において、表示画面１００には、被測定信号の波形Ｗ１が表示される表示領域Ｄ１が設けられ、この波形表示領域Ｄ１内に被測定信号の波形Ｗ１、グリッドＧｒ、カーソル（図示せず）が表示され、波形表示領域Ｄ１の内外にテキスト（測定日時、測定状態、トリガレベル、縦軸・横軸の単位等）が表示される。

図５に示す表示画面１００上では、被測定信号の波形Ｗ１の上にグリッドＧｒが上書き表示される。すなわち、波形表示データよりもグリッド表示データの優先順位を高くして表示している。

特開２００４−１９１１０９号公報

近年の波形表示装置は、カラー表示されるものが多く、例えば、表示画面の背景色は黒色、被測定信号の波形Ｗ１は黄色、グリッドＧｒは白色等である。そして表示画面１００上では、被測定信号の波形Ｗ１よりもグリッドＧｒの表示が優先され、被測定信号の波形Ｗ１にグリッドＧｒが上書きされている。

グリッドＧｒは、表示領域Ｄ１を複数に分割する格子状で表示される。図５では、例えば、表示領域Ｄ１を１０（横軸）×８（縦軸）に分割するグリッドＧｒの表示例を示している。また、図５では、例えば、横軸が時間、縦軸が振幅（電圧）であり、横軸のグリッドＧｒ間隔は１［ｎｓ／ｄｉｖ］、縦軸のグリッドＧｒの間隔は５０［ｍｖ／ｄｉｖ］になっている。

しかしながら、このようなグリッドＧｒが表示されていたとしても、１０分割したグリッドＧｒの１［ｎｓ／ｄｉｖ］よりも細かく横軸上の値を判読するには、目分量で行なうか、カーソルを移動させて値を読む必要があり、操作性が悪く被測定信号の波形Ｗ１に関する情報の判読が困難という問題があった。

一方、表示領域Ｄ１をグリッドＧｒで、例えば、１００（横軸）×８０（縦軸）に分割すれば、横軸のグリッドＧｒ間隔は、０．１［ｎｓ／ｄｉｖ］となり、波形Ｗ１のデータ判読の目分量の確度は約１０倍に上がるが、被測定信号の波形Ｗ１がグリッドＧｒでほとんど上書きされ、本来観測した被測定信号の波形Ｗ１よりもグリッドＧｒが目立ち、被測定信号の波形Ｗ１の視認が悪くなるという問題があった。

そこで本発明の目的は、被測定信号の波形が見やすく、被測定信号の波形に関する情報の判読が容易な波形表示装置を実現することにある。

請求項１記載の発明は、
グリッドと被測定信号の波形とを表示画面に同時に表示する波形表示装置において、
第一の間隔のグリッドを生成する第一のグリッド生成手段と、
前記第一のグリッドよりも間隔の細かい第二の間隔のグリッドを生成する第二のグリッド生成手段と、
被測定信号の波形の波形表示データを生成する波形生成手段と、
これら表示データを所定の優先順位で合成して前記表示画面上に表示する合成手段とを有し、
前記合成手段は、前記優先順位を、前記第一のグリッド表示データは最も高く前記波形表示データは中位で前記第二のグリッド表示データは最も低く設定することにより、前記表示画面上において前記第一のグリッド表示データを最も手前側に表示して前記第二のグリッド表示データを前記波形の波形表示データを挟むように最も奥行き側に表示することを特徴とするものである。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、
前記第一のグリッド生成手段が生成するグリッドは、前記第二のグリッド生成手段が生成するグリッドよりも、輝度が明るいことを特徴とするものである。
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、
前記第一のグリッド生成手段が生成するグリッドは、前記第二のグリッド生成手段が生成するグリッドよりも、線幅が太いことを特徴とするものである。
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、
前記第一のグリッド生成手段が生成するグリッドは、前記表示画面上で表示される色が、前記第二のグリッド生成手段が生成するグリッドと異なることを特徴とするものである。

本発明によれば、以下のような効果がある。
合成手段が、第一のグリッド（グリッドの間隔が粗く、被測定信号の波形よりも優先順位が高い）と、第二のグリッド（グリッドの間隔が細かく、被測定信号の波形よりも優先順位が低い）とで被測定信号の波形を挟み込むので、間隔の粗い第一のグリッドでおおよその被測定信号の波形の位置を判読してから、間隔の細かい第二のグリッドで被測定信号の波形の詳細な情報（横軸、縦軸の値、位置等）を判読できる。これにより、被測定信号の波形が見やすく、カーソル等を用いなくても、グリッドだけで被測定信号の波形に関する情報の判読が容易になる。

以下図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の一実施例を示した構成図である。図２は、各表示データの一例である、図３は、図２に示す各表示データの合成例である。図４は、図１に示す装置の表示画面１００の表示例である。ここで、図５と同一のものには同一符号を付し、説明を省略する。

図１において、測定部１０は、被測定信号が入力され、この被測定信号をサンプリングした測定データを出力する。アクイジョンメモリ２０は、測定部１０からの測定データを記憶する。

表示処理部３０は、第一のグリッド生成手段３１、第二のグリッド生成手段３２、波形生成手段３３、合成手段３４を有し、アクイジョンメモリ２０から測定データを読み出し、測定データに基づく被測定信号の波形、グリッド、カーソル、テキスト、メニュー等の各表示データを生成し、表示画面１００に表示する。なお、各表示データ（いわゆる画像データ）は、表示画面１００の画素数をｎ×ｍ（ｎ，ｍは自然数）とすれば、ｎ×ｍ個の画素データからなる。

第一のグリッド生成手段３１は、第一の間隔（例えば、表示領域Ｄ１の横軸方向を１０分割、縦軸方向を８分割）でグリッドを表示させる第一のグリッド表示データを生成する（図２（ａ）参照）。

第二のグリッド生成手段３１は、第二の間隔（例えば、表示領域Ｄ１の横軸方向を１００分割、縦軸方向を８０分割）でグリッドを表示させる第二のグリッド表示データを生成する（図２（ｂ）参照）。

波形生成手段３３は、アクイジョンメモリ２０の測定データに基づいて、表示領域Ｄ１に表示させる被測定信号の波形Ｗ１の波形表示データを生成する（図２（ｃ））。

合成手段３４は、第一のグリッド生成手段３１の第一のグリッド表示データ、第二のグリッド生成手段の第二のグリッド表示データ、波形生成手段３３の波形表示データのそれぞれを所定の優先順位で合成し、表示画面１００に表示させる。

このような装置の動作を説明する。
測定部１０が、被測定信号を減衰・増幅等してゲインを調整後、設定されたサンプリング周波数でＡＤ変換し、所定のサンプリングデータ数からなる測定データを時系列順にアクイジョンメモリ２０に格納する。

そして、表示処理部３０の波形生成手段３３が、メモリ２０から測定データを読み出し、図２（ｃ）に示す波形表示データを生成し、表示メモリ（図示せず）に格納する。

一方、第一のグリッド生成手段３１が、表示領域Ｄ１を１０×８分割する図２（ａ）に示すグリッドのグリッド表示データを生成し、表示メモリ（図示せず）に格納する。

また、第二のグリッド生成手段３２が、表示領域Ｄ１を１００×８０分割する図２（ｂ）に示すグリッドのグリッド表示データを生成し、表示メモリ（図示せず）に格納する。

なお、第一のグリッド生成手段３１、第二のグリッド生成手段３２は、表示画面１００上で表示されるそれぞれのグリッドの輝度、太さが異なる表示データを生成する。例えば、第一のグリッド生成手段３１が生成するグリッドは、第二のグリッド生成手段３２が生成するグリッドよりも、明るい輝度で表示画面１００上に表示される。また、第一のグリッド生成手段３１が生成するグリッドは、第二のグリッド生成手段生成３２するグリッドよりも、太い線幅で表示画面１００上に表示される。

さらに、表示処理部３０がその他の表示データ（カーソル、テキスト、メニュー等の表示データ）を生成し、表示メモリ（図示せず）に格納する。

そして、表画面１００の更新レートに合わせて、合成手段３４が、表示メモリ（図示せず）から第一のグリッド表示データ、第二のグリッド表示データ、波形表示データ、その他の表示データを読み出し、所定の優先順位で合成していく（図３参照）。ここで、優先順位が高い表示データが、優先順位の低い表示データよりも、表示画面１００上では手前側に表示される。すなわち、上書きされて表示される。

ここで、（第二のグリッド表示データ）＜（波形表示データ）＜（第一のグリッド表示データ）とし、この３個の表示データの中では、第一のグリッド表示データの優先順位を最も高く設定する。その他の表示データの優先順位は、どのような順番でもよいが、例えば、優先順位の高い順に、テキスト表示データ、カーソル表示データとするとよい。

具体的には、表示画面１００の各画素上で同一の位置（画素）に第二のグリッド表示データ（優先順位：低）、波形表示データ（優先順位：中）、第一のグリッド表示データ（優先順位：高）それぞれの画素データが存在する場合、この画素には、最も優先順位の高い第一のグリッド表示データが表示される。

また、表示画面１００の各画素上で同一の位置（画素）に波形表示データ（優先順位：中）、第一のグリッド表示データ（優先順位：高）それぞれの画素データが存在する場合、この画素には、最も優先順位の高い第一のグリッド表示データが表示される。

そして、表示画面１００の各画素上で同一の位置（画素）に第二のグリッド表示データ（優先順位：低）、第一のグリッド表示データ（優先順位：高）それぞれの画素データが存在する場合、この画素には、最も優先順位の高い第一のグリッド表示データが表示される。

さらに、表示画面１００の各画素上で同一の位置（画素）に第二のグリッド表示データ（優先順位：低）、波形表示データ（優先順位：中）それぞれの画素データが存在する場合、この画素には、波形表示データが表示される。

そして、合成手段３４によって合成された合成表示データを、表示画面１００の更新レートに合わせ、表示処理部３０が表示画面１００に表示する（図４参照）。

図４に示すように、表示画面１００の表示領域Ｄ１の一番奥側に第二のグリッドが表示され、表示領域Ｄ１の一番手前側（ここでの奥側、手前側とは、紙面に垂直な方向）に第一のグリッドが表示され、被測定信号の波形Ｗ１を、第二のグリッドと第一のグリッドとで挟み込んで表示される。言い換えると、第二のグリッドに被測定信号の波形Ｗ１が上書き表示され、被測定信号の波形Ｗ１に第一のグリッドが上書き表示される。

そして、表示画面１００上での色は、例えば、背景色が黒色、被測定信号の波形Ｗ１が黄色、第一のグリッド生成手段３１、第二のグリッド生成手段３２それぞれのグリッドの色が白色等で表示される。

このように、合成手段３３が、第一のグリッド（輝度が高く、線幅が太く、グリッドの間隔が粗く、優先順位が高い）と、第二のグリッド（輝度が低く、線幅が細く、グリッドの間隔が細かく、優先順位が低い）とで、被測定信号の波形Ｗ１を挟み込むので、間隔の粗い第一のグリッドでおおよそのデータ位置が判読してから、間隔の細かい第二のグリッドで被測定信号の波形Ｗ１の詳細な情報（横軸、縦軸の値、位置等）を判読できる。これにより、被測定信号の波形Ｗ１が見やすく、カーソル等を用いなくても、グリッドだけで被測定信号の波形に関する情報の判読が容易になる。

また、細かいグリッドは粗いグリッドよりも輝度が低く、優先順位も波形Ｗ１より低いので、目立ちすぎることがなく、波形Ｗ１の視認性を下げない。さらに、粗いグリッドは輝度が高く、優先順位も波形Ｗ１よりも高いので、波形Ｗ１の指標として常に用いることができる。これらにより、被測定信号の波形が見やすく、波形に関する情報の判読が容易になる。また、輝度、線幅も異なるので、第一、第二のグリッド自体の区別も容易に行なえる。

なお、本発明はこれに限定されるものではなく、以下に示すようなものでもよい。
（１）第一のグリッド生成手段３１が、表示領域Ｄ１を１０×８分割するグリッドのグリッド表示データを生成し、第二のグリッド生成手段３２が、表示領域Ｄ１を１００×８０分割するグリッドのグリッド表示データを生成する構成を示したが、表示領域Ｄ１をどのように分割してもよい。要は、第一のグリッド生成手段３１が生成するグリッドの間隔を、第二のグリッド生成手段３２が生成するグリッドの間隔よりも広く（粗く）すればよい。

（２）被測定信号の波形Ｗ１を１個だけ表示する例を示したが、波形測定装置に測定部１０を複数個設け、複数個の被測定信号それぞれの波形を表示画面１００に複数個表示してもよい。

（３）第一のグリッド生成手段３１が生成するグリッドを、第二のグリッド生成手段３２が生成するグリッドよりも、輝度を明るくする構成を示したが、同じ輝度としてもよい。

（４）第一のグリッド生成手段３１が生成するグリッドを、第二のグリッド生成手段３２が生成するグリッドよりも、線幅を太くする構成を示したが、同じ太さとしてもよい。

（５）表示画面１００の背景色を黒色、被測定信号の波形Ｗ１を黄色、第一のグリッド生成手段３１、第二のグリッド生成手段３２それぞれのグリッドの色を白色等とする構成を示したが、第一のグリッド生成手段３１が生成するグリッドは、表示画面１００上で表示される色が、第二のグリッド生成手段３２が生成するグリッドと異なるものとしてもよい。具体的には、ユーザにとって、間隔の粗い第一のグリッドを目立つ色（例えば、赤色や白色）とし、間隔の狭い第二のグリッドを、第一のグリッドの色、被測定信号Ｗ１の波形の色よりも目立たない色（例えば、背景色の黒に近い灰色）にするとよい。ただし、目立つ色かどうかは、ユーザの主観によって異なる場合もあるので、操作部（図示せず）から第一のグリッド生成手段３１、第二のグリッド生成手段３２に対して色を設定するとよい。

（６）第一のグリッド生成手段３１、第二のグリッド生成手段のそれぞれが生成するグリッドを実線にする構成を示したが、第一のグリッド生成手段３１の生成するグリッドを実線とし、第二のグリッド生成手段３２が生成するグリッドを破線や点線としてもよい。
要は、第一のグリッド生成手段３１の第一のグリッドが、第二のグリッド生成手段３２の第二のグリッドよりも目立つ（ユーザが認識しやすい）ようにすればよい。

（７）第一のグリッド生成手段３１、第二グリッド生成手段３２、波形生成手段３３のそれぞれが、各表示データを生成し、これらの各表示データを合成手段３４が合成し、合成表示データを表示する構成を示したが、生成手段３１〜３３が、一画素データごとに合成手段３４に出力し、画素データの段階で合成手段３４が、優先順位に従って合成してもよい。

本発明の一実施例を示した構成図である。 図１に示す装置の各表示データの一例を示した図である。 図１に示す装置の合成手段３３が、各表示データを合成する動作の一例を示した図である。 図１に示す装置の表示画面１００の一表示例を示した図である。 従来の波形表示装置の表示例を示した図である。

符号の説明

３１ 第一のグリッド生成手段
３２ 第二のグリッド生成手段
１００ 表示画面

Claims (4)

1. グリッドと被測定信号の波形とを表示画面に同時に表示する波形表示装置において、
   第一の間隔のグリッドを生成する第一のグリッド生成手段と、
   前記第一のグリッドよりも間隔の細かい第二の間隔のグリッドを生成する第二のグリッド生成手段と、
   被測定信号の波形の波形表示データを生成する波形生成手段と、
   これら表示データを所定の優先順位で合成して前記表示画面上に表示する合成手段とを有し、
   前記合成手段は、前記優先順位を、前記第一のグリッド表示データは最も高く前記波形表示データは中位で前記第二のグリッド表示データは最も低く設定することにより、前記表示画面上において前記第一のグリッド表示データを最も手前側に表示して前記第二のグリッド表示データを前記波形の波形表示データを挟むように最も奥行き側に表示することを特徴とする波形表示装置。
2. 前記第一のグリッド生成手段が生成するグリッドは、前記第二のグリッド生成手段が生成するグリッドよりも、輝度が明るいことを特徴とする請求項１記載の波形表示装置。
3. 前記第一のグリッド生成手段が生成するグリッドは、前記第二のグリッド生成手段が生成するグリッドよりも、線幅が太いことを特徴とする請求項１または２記載の波形表示装置。
4. 前記第一のグリッド生成手段が生成するグリッドは、前記表示画面上で表示される色が、前記第二のグリッド生成手段が生成するグリッドと異なることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の波形表示装置。