JPH0623787B2 - 波形デジタイザ装置の校正方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、入力信号の波形をデジタイズ（デジタル値に
変換）する波形デジタイザ装置に好適な校正方法に関す
る ［従来技術及び発明が解決しようとする課題］ スキャン・コンバータは、電子管のターゲットの水平軸
（時間軸）に直線傾斜信号を供給し、垂直軸に電圧を印
加することにより、波形を測定及び記録する装置であ
る。従って、測定波形は、ターゲットに記録することが
出来る。

スキャン・コンバータの中には、ターゲット上に記録し
た信号波形をコンピュータにより操作したり解析したり
出来るものもある。一例として、オシロスコープの表示
波形を表すビデオ信号を発生するビデオ・カメラがあ
る。ビデオ・カメラの場合、ターゲットはＣＣＤ（電荷
結合装置）を用い、表示波形は、デジタイズされてコン
ピュータにより記憶及び処理される。

スキャン・コンバータには、観測波形の測定及び記録に
影響する誤差源がある。測定及び記録過程に誤差が生じ
る原因の１つは、例えば、電子光学上の幾何学的歪であ
る。ターゲットの時間軸を形成する掃引傾斜信号の非線
形性も類似の誤差の原因となる。垂直（電圧）軸の非線
形性は、垂直増幅器の線形性が完全ではないことに起因
している。

スキャン・コンバータの電圧軸及び時間軸を校正する従
来の方法は、時間軸の校正ではパルス幅が既知の信号を
用いるものであり、電圧軸の校正では振幅が既知の信号
を用いるものであった。これらの信号の測定により、タ
ーゲット全体に適用される電圧軸及び時間軸の目盛係数
（スケール・ファクタ）が決められていた。しかし、こ
のような線形的な目盛校正では、スキャン・コンバータ
の名目的な校正が行われるだけで、実際の精度は、ター
ゲット上の電圧軸及び時間軸の位置によって変化してし
まう。即ち、このような線形的な校正では、ターゲット
の全領域に亘って上述のような誤差を補正したり、誤差
源の非線形性に起因する誤差を補正することは不可能で
あった。

ターゲットの垂直位置を校正された電圧値に関連づける
マップを作成することにより、この種の問題を解決した
スキャン・コンバータのシステムもある。これは、垂直
方向に各々が既知の電圧分だけ離れた複数のベースライ
ンを用いてターゲットを走査するものである。電子光学
上の歪は、上側のベースラインの両端部分が上方向にカ
ーブし、下側のベースラインの両端部分が下方向にカー
ブすることに起因して生じるのが普通である。これらの
ベースラインをデジタイズして記憶してターゲット上の
複数の既知の位置の各々に参照電圧を関連付けたマップ
を作成していた。

観測波形データを用いてターゲットを走査する際に、波
形がマップの１対のベースラインの間の点でデジタイズ
される。この時、波形上の各点のすぐ上及びすぐ下のベ
ースラインの電圧と、各ベースラインからの距離に基づ
いて電圧値を線形補間することにより、波形データの各
ターゲット位置毎に電圧値が割り当てられる。このよう
にデジタイズ及び記憶された十分な数の校正ベースライ
ンを用いてターゲットが走査され、観測波形データの各
ターゲット位置が上述の電圧目盛上に割り当てられる
と、電圧記録及び測定に関する略総ての非線形性は、補
償される。

上述のような垂直ターゲット位置を校正された電圧値に
関連付けたマップを作成する従来のシステムでは、水平
ターゲット位置を校正された時間値に関連付けたマップ
も作成する。即ち、ターゲットは、既知の周期を有し、
垂直方向に互いに間隔を置いた複数の矩形波で走査され
る。各矩形波の高から低又はその逆の遷移時点は、矩形
波のデジタル・レコードに記憶されている。各矩形波毎
にｘ軸上の所定の数の時点が矩形波の遷移時点間毎に補
間されて定められる。このようにして作成されたマップ
により水平ターゲット位置が、矩形波校正信号源に基づ
く時点に関連付けられる。単一の一様な目盛係数しか用
いない場合よりは改善されるが、この従来の方法は、ス
キャン・コンバータの１つの時間目盛しか提供しないの
で、この校正手順が実行された水平目盛の場合でさえ、
水平軸の非線形性の問題を殆ど解決することは出来な
い。

従って、本発明の目的は、従来の上述の欠点を解決した
波形デジタイザ装置の校正方法を提供することである。

本発明の他の目的は、スキャン・コンバータのような波
形デジタイザ装置の幾何学的歪、掃引傾斜信号の非線形
歪、増幅器等の非線形歪等に起因する誤差を補償し得る
波形デジタイザ装置の校正方法を提供することである。

本発明の他の目的は、オペレータが容易に且つ迅速に行
える波形デジタイザ装置の校正方法を提供することであ
る。

本発明の更に他の目的は、電圧軸及び時間軸の両方を校
正し得る波形デジタイザ装置の校正方法を提供すること
である。

［課題を解決するための手段及び作用］ 本発明の波形デジタイザ装置の校正方法は、２次元直交
座標平面の一方の座標軸を時間軸とし、他方の座標軸を
電圧軸とする走査型ターゲットを有する波形デジタイザ
装置に利用される。このような、波形デジタイザ装置
は、入力波形に応じて走査型ターゲット上に波形を記録
し、この記録波形上の各点の位置に応じて上記入力波形
をデジタイズする。本発明の校正方法では、先ず、既知
の周波数を有する校正波形を上記走査型ターゲットに記
録してデジタイズして校正波形データを作成する。次
に、同じ校正波形に対応する理想波形のデータを計算す
る。上記校正波形に基づく実際のデータと理想波形のデ
ータとの位相差を各点毎に計算し、該位相差に従って上
記走査型ターゲットの時間軸上の各点の物理的位置を時
間軸上の時間値にマッピングする。この結果、走査型タ
ーゲットの時間軸上の総ての点の物理的位置と時間値と
の対応関係が決まるので、時間軸の正確な校正が可能と
なる。

［実施例］ 第２図は、本発明の一実施例のデジタイザ・システム１
０の構成の概要を示すブロック図である。

パーソナル・コンピュータ１２は、モニタ１４及びキー
ボード１６を含んでいる。このコンピュータ１２は、後
述する第１Ａ図乃至第１Ｃ図の流れ図に基づくプログラ
ムや他の情報を記憶するデジタル・メモリ（図示せず）
も含んでいる。

更に、コンピュータ１２は、従来のビデオ・フレーム記
憶ボード（図示せず）も含んでいる。このボードは、従
来のビデオ・カメラ１８とケーブル２０を介して接続さ
れている。このビデオ・フレーム記憶ボードは、カメラ
１８からの信号をＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモ
リ）に記憶し、これらのデータを処理してビデオ情報の
各水平ライン毎に５１２のデジタル値を発生する。

ビデオ・カメラ１８は、従来のオシロスコープ２２の表
示スクリーン（図示せず）に取り付けられている。オシ
ロスコープ２２は、時間に対応するｘ軸及び電圧に対応
するｙ軸を有するスクリーン上に観測信号を表示するこ
とが出来る。図示していないが、通常の制御によりオペ
レータは、観測波形を最も効果的に表示するように電圧
軸及び時間軸の目盛係数を選択することが出来る。カメ
ラ１８は、オシロスコープの表示スクリーン上の画像を
カメラのＣＣＤ上に結像させる為のレンズ（図示せず）
も含んでいる。カメラ１８及びオシロスコープ２２の両
方でスキャン・コンバータを構成しており、カメラ内の
ＣＣＤがスキャン・コンバータのターゲットに相当し、
ＣＣＤの水平軸は時間軸であり、垂直軸は電圧軸になっ
ている。

オシロスコープ２２はデータ入力チャンネル（ＣＨＩ
Ｎ）２４及び外部トリガ入力端（ＥＸＴＴＲＩＧ）２６
を含んでいる。チャンネル２４に印加された信号は、垂
直増幅器を経てオシロスコープの表示スクリーン上に表
示される。他方、外部トリガ入力端２６に印加された信
号は、チャンネル２４の信号をオシロスコープの表示ス
クリーン上に所定の速度で掃引する略直線の傾斜信号の
発生をトリガする。

バス２８は、一端がコンピュータ１２の従来の出力ポー
ト（ＧＰＩＢ）に接続されている。周期波形発生器であ
る従来の正弦波発生器３０及び従来のＤＣ（直流）電圧
発生器３２を各々バス２８に接続されている。正弦波発
生器３０は、予め設定された振幅及び周波数を有する既
知の正弦波を発生し、その正弦波を導線３４に出力す
る。正弦波発生器３０からの正弦波信号は、校正の基準
となる校正正弦波信号である。

ＤＣ電圧発生器３２は、校正ベースライン電圧である直
流電圧を発生し、この直流電圧は導線３６に出力され
る。信号発生器３０及び３２は、第１Ａ図乃至第１Ｃ図
の流れ図のプログラムに基づいてコンピュータ１２がバ
ス２８に出力した制御信号を夫々受け、その制御信号に
応じて上述の信号を夫々導線３４及び３６に夫々出力す
る。導線３４及び３６は夫々校正装置３８に接続されて
いる。校正装置３８から導線４０及び４２を介してオシ
ロスコープ２２の入力チャンネル２４及びトリガ入力端
２６に夫々信号が供給される。

第３図は、第２図の校正装置３８の構成の一例を示す回
路図である。結合コンデンサ４４が正弦波信号の導線及
びＤＣ電圧の導線の間に接続されている。即ち、コンデ
ンサ４４は、導線３４上の正弦波信号を導線４０に結合
する。従って、信号発生器３０及び３２が正弦波信号及
びＤＣ電圧を同時に発生すると、ＤＣバイアスの無い正
弦波が導線４２に出力され、ＤＣベースライン電圧分だ
けバイアスされ打た正弦波信号が導線４０に出力され
る。こうして、導線４２の信号は、オシロスコープのタ
ーゲットを走査して導線４０の信号を表示させる為のト
リガ信号として用いられる。

第１Ａ図乃至第１Ｃ図は、デジタイザ・システム１０の
動作の一例を説明する為の流れ図であり、その他の波形
図も参照して以下に動作を説明する。第１Ａ図乃至第１
Ｃ図では、動作説明の便宜上、各動作を示すブロックに
は夫々アルファベットの参照符号が付されている。

最初のブロックＡで、システム１０のオペレータは、オ
シロスコープ２２の垂直軸のボルト／目盛及び水平軸の
時間／目盛の値を適宜選択し、オシロスコープの表示ス
クリーン上に観測波形を表示する。オペレータは、キー
ボード１６を用いてコンピュータ１２に垂直軸（ボルト
／目盛）及び水平軸（時間／目盛）の設定値を選択して
入力する。更に、オペレータは、中央レベル電圧を入力
して、表示スクリーンの中央のＤＣ電圧レベルを指定す
る。この設定によりグランド・レベルが決まるが、この
設定値は、オシロスコープに観測信号が供給され、校正
動作が完了した後に、表示スクリーンの略中央に波形が
表示されるように設定されるべきである。

ブロックＢでは、ブロックＡで入力したデータを用いて
正弦波の周波数を計算し、正弦波の約９〜１０サイクル
が表示スクリーンに表示されるように設定される。ま
た、ＤＣ電圧値のステップが８つの校正ベースラインを
スクリーンの垂直方向に略等間隔で並べて表示するよう
に設定される。

ブロックＣでは、表示スクリーンの中央のレベルにＤＣ
電圧のトレースが表示され、このトレースがカメラ１８
により記録され、通常の方法でデジタイズされ、そのデ
ジタル・データがコンピュータ１２に記憶される。以上
の動作は、ブロックＡで入力されたデータに基づき、バ
ス２８を介して供給されるコマンドを介したプログラム
の制御に従って実行される。このプログラムの制御によ
り、バス２８に供給された制御信号により、ＤＣ電圧発
生器３２は、導線３６を介して選択されたＤＣ電圧を校
正装置３８に供給する。このＤＣ電圧は、第３図の抵抗
器及び導線４０を介してオシロスコープ２２の垂直増幅
器に供給される。

第４図は、オシロスコープ２２に導線４０を介して供給
される信号を表示する表示スクリーン４６を示してい
る。この表示スクリーン４６は、第２図では、カメラ１
８が取り付けられているので見えなかったものである。
ブロックＣの処理により発生されたＤＣベースラインが
第４図のベースライン４８として図示されている。表示
スクリーン４６が表示の為に走査される時には、常にカ
メラ１８内のＣＣＤ（ターゲット）も同様に走査される
ことに留意されたい。これは、カメラ１８のターゲット
にはスクリーン表示が常に結像しているからである。

第１Ａ図のブロックＤでは、校正正弦波が表示スクリー
ンのセンターライン上に表示される。この表示波形は、
ブロックＣでベースラインが処理されたと同様に、カメ
ラ１８により記録及びデジタイズされ、そのデジタル・
データもベースラインのデータと同様にコンピュータ１
２に記憶される。この正弦波は、第５図で正弦波５０と
して示されており、この正弦波信号は、ブロックＡで入
力されたオシロスコープのスケール値及び中央の電圧値
等のデータに基づいてコンピュータ１２がバス２８上に
出力した制御データによって発生される。バス２８上の
信号によりＤＣ電圧発生器３２はＤＣ電圧を発生し、こ
のＤＣ電圧が正弦波発生器３０の出力正弦波信号に加算
された時、表示スクリーン４６の中央に正弦波が表示さ
れる。この正弦波の振幅及び周波数もバス２８に供給さ
れる信号により制御され、９〜１０サイクルが表示され
る。ベースライン４８のＤＣ電圧値は、正弦波５０を表
示した時の電圧値と同じであり、ベースライン４８及び
正弦波５０が共にスクリーンの中央に表示されることに
留意されたい。

ブロックＥからブロックＨにおいて、記憶されたベース
ラインと校正正弦波のデータは、以下のように処理され
る。ブロックＥでは、これらのデータ・レコードをチェ
ックしてベースライン及び正弦波の開始点及び終了点を
求める。ブロックＦでは、従来のプログラミング技法に
より、ベースライン及び正弦波のデータ・レコードの穴
やギャップの部分を満たす。ブロックＧでは、ベースラ
イン及び正弦波のデータは、従来のデジタル・フイルタ
によりフイルタ処理される。ブロックＨでは、ベースラ
インのデータが正弦波のデータから減算され、中心電圧
がゼロの正弦波のデータが作られる。

次にブロックＩでは、推定技法を用いて出来る限り理想
形に近似した理想正弦波（図示せず）を発生し、記憶さ
れている校正正弦波５０のデータに適合性させる。この
ような推定技法は、当業者には周知である。このように
して理想正弦波を発生した後、従来技法により、この理
想正弦波の振幅、デジタル・レコードの任意の点に関す
る位相、周波数及び残余直流分を求める。これらの値に
基づいて推定計算を行うことにより、実際の校正正弦波
５０の残余直流分、振幅、位相及び周波数の平均推定値
が適切に求められる。ブロックＪでは、ブロックＩで求
めた周波数及び位相の推定値は、後述する後処理の為に
記憶される。

ブロックＫでは、ブロックＩで求めた直流推定値が、後
の解析の便宜の為に、校正正弦波５０のデジタル・レコ
ードから減算される。ブロックＬでは、校正正弦波のデ
ータが振幅推定値で割り算され、正規化校正正弦波が求
められる。この正規化処理も後の解析の便宜の為に行わ
れる。この正規化校正正弦波の波形５０ａのデータは、
コンピュータ１２のメモリに記憶されている。第６図
は、この記憶された正規化校正正弦波５０ａのデータを
図形的に表す波形図である。

ブロックＯ及びＰでは、一連のベースライン群がブロッ
クＢで求めたＤＣ電圧ステップを用いてオシロスコープ
の画面上で掃引表示される。このＤＣ電圧ステップの値
は、ブロックＡでコンピュータ１２に入力されたオシロ
スコープの垂直目盛の関数である。この結果、第７図に
示すように、ベースライン５４〜６８の８本がスクリー
ンに表示される。このような表示は、バス２８上の信号
を介してコンピュータ１２の制御により実行される。ベ
ースライン５４〜６８は、従来の方法でデジタイズさ
れ、コンピュータのメモリに記憶される。

次にブロックＱでは、ブロックＡで入力されたデータに
基づいて校正正弦波の周波数及び振幅が選択される。８
つのこのような正弦波は、ブロックＲ及びＳで発生さ
れ、これら８つの正弦波のＤＣバイアス値は、夫々ベー
スライン５４〜６８の値に等しい。第８図は、ベースラ
イン５４〜６８に夫々対応するこれら８つの正弦波を示
している。第７図及び第８図の信号は、上述のように、
コンピュータ１２の制御の下で信号発生器３０及び３２
から出力されたものである。第６図のベースラインの場
合と同様に、これら８つの正弦波は、カメラ１８により
デジタイズされ、コンピュータのメモリに記憶される。

ブロックＴでは、各ベースラインのデジタル・レコード
の穴の部分が満たされ、ブロックＵでは、各ベースライ
ンのデータは、デジタル・フイルタ処理により高周波成
分が除去され、ブロックＶでは、ベースラインの両端の
データを補外（補外法又は外挿法により既知の範囲の外
側にある未知の値を見積ること： extrapolate）するこ
とにより、デジタル・レコードの端から端までに亘る各
ベースライン・データが得られ、これらのデータに基づ
いてスクリーンからのデータを記録することが出来る。
第１４図は、カメラ１８のターゲットを表すデジタル・
レコード８５の図を示している。ここで、線分８６、８
８、９０及び９２は、カメラ１８のＣＣＤのターゲット
の境界線を示している。電圧マップ・ライン９４〜１０
８は、第７図に示したオシロスコープのスクリーン上の
ベースライン５４〜６８に夫々対応するデジタル情報を
表す線である。上述のように、ビデオ情報の各ライン
は、ターゲットを分割している５１２列（水平方向のタ
ーゲット位置）の中に含まれている。図式的にライン９
４〜１０８で表されるこれらの情報の各々は、５１２個
の離散的なターゲット位置情報をデジタル形式で含み、
各ライン情報は、ＣＣＤターゲット上のベースラインの
一定の各電圧値に対応している。

ブロックＷでは、更に別の電圧マップ・ライン１１０及
び１１２がＣＣＤターゲットのデジタル・レコードの下
側及び上側で補外される。ライン１１０及び１１２はＣ
ＣＤターゲットのデジタル・レコードの下端付近及び上
端付近の電圧マップ・ラインのデータに基づいて補外さ
れる。第１４図の電圧マップ・ライン９４〜１１２のデ
ータを利用して波形データ１１４のマッピングをする方
法に関しては詳細に後述する。

ブロックＸ、Ｙ、Ｚ、ＡＡ、ＢＢ及びＣＣでは、記録済
の校正正弦波の各々に関してブロックＦ、Ｇ、Ｉ、Ｋ及
びＬで校正正弦波に実行したのと同じ処理を夫々施す。
即ち、データの穴を満たし、正弦波をフイルタ処理し、
関連するベースラインのデータを正弦波のデータから減
算する。次に、校正正弦波を見積もる理想正弦波を作成
し、正弦波のＤＣレベルの平均値及び振幅の平均値を求
める。その後、このＤＣレベル値は、ブロックＢＢで減
算された後に、ブロックＣＣで正弦波のデータを振幅の
見積値で割り算して正規化し、後の解析処理に利用され
る。

第９図は、第８図の正弦波７０のデジタル・レコードに
対してブロックＸ、Ｙ、Ｚ、ＡＡ、ＢＢ及びＣＣの処理
を実行した後のデータを表すグラフである。

第１１図の波形１１８は、第９図の正弦波７０のアーク
サインを表すグラフである。この図のアークサインのデ
ータは、従来のプログラミング技法を用いて第９図の正
弦波７０にアークサイン処理を適用することにより得ら
れる。このステップは、ブロックＤＤで実行される。第
１０図の波形１１６は、ブロックＡＡで作成された理想
校正正弦波のアークサインを表す波形のグラフであり、
このデータは、コンピュータのメモリに記憶されてい
る。

第１２図の波形１２０は、波形１１８から波形１１６を
減算することにより得られ、この処理は、ブロックＥＥ
で実行される。

ブロックＦＦでは、波形１２０をデジタル・フイルタで
処理してスムーズな誤差波形１２２を得る。この誤差波
形１２２は、カメラのターゲットに記録された実際の校
正正弦波と実際の正弦波に出来る限り近似させた理想正
弦波との位相差に比例している。

第１３図の波形１２４は、オシロスコープの水平掃引信
号の理想傾斜波（完全直線傾斜波）を表している。波形
１２６は、理想傾斜波１２４に誤差波形１２２を加算し
たものである。従って、この波形１２６を第７図のベー
スライン５４上の信号の水平掃引信号として用いれば、
水平掃引信号として波形１２６を利用することにより、
曲線１２２の時間スケールの非線形性が補償される。第
１２図のように曲線１２２を求め、その曲線１２２を上
述のように理想傾斜波信号に加算することにより、時間
に比例する位相誤差は時間単位に変換されていることに
留意されたい。

第１５図は、カメラのＣＣＤターゲットの走査領域を表
すデジタル・レコード１２８の図を示している。境界線
１３０、１３２、１３４及び１３６は、ＣＣＤターゲッ
トの境界線を示している。時間マップ・ライン１３８
は、第７図のベースライン５４から得られた第１４図の
電圧マップ・ライン９４と同じターゲット位置のデジタ
ル・レコード上にプロットされている。この時間マップ
・ライン１３８は、５１２個の離散的な時間値を含み、
ビデオ情報の各列の値は、第１３図の曲線から求められ
る。ターゲットのｘ軸上の５１２個の位置の各々につい
て、時間値が波形１２６によって与えられる。このよう
に波形１２６によって与えられた時間値は、時間マップ
・ライン１３８上の対応するｘ軸位置を表している。上
述のように時間マップ・ライン１３８を求める処理は、
流れ図のブロックＧＧで実行される。

流れ図から判るように、ブロックＸ〜ブロックＧＧのス
テップの各々は、正弦波７０の場合と同様に他の正弦波
７２〜８４に関しても実行される。これらの処理の結果
時間マップ・ライン１４０〜１５２が得られる。その
後、ブロックＨＨでは、各時間マップ・ラインの両端が
従来の技法に従って補外され、各時間マップ・ラインの
時間値が境界線１３０〜１３４まで拡張される。

その後、更に別の時間マップ・ライン１５４及び１５６
が夫々上端部及び下端部に、時間マップ・ライン１３８
〜１５２に基づいて補外することにより求められる。

ブロックＪＪでは、デジタル・レコード８５及びそれに
関連する電圧マップ・ライン（第１４図）と、デジタル
・レコード１２８及びそれに関連する時間マップ・ライ
ン（第１５図）とをコンピュータのメモリに記憶し、レ
コード８５は電圧の校正値の基準となり、レコード１２
８は時間の校正値の基準となる。

本発明に関連する分野の通常の知識を有するコンピュー
タ・プログラマは、上述の流れ図及びその他の説明を参
照して、第２図の他の要素に関連する本発明の実現に必
要なプログラムを書くことが出来るであろう。

以上のようにして、第２図のシステム１０は、校正及び
使用準備が完了する。導線４０及び４２は、オシロスコ
ープ２２の入力チャンネル２４及びトリガ入力端２６か
ら夫々はずされる。観測すべき信号を発生する回路から
の導線がオシロコープの入力チャンネル２４に接続さ
れ、また、必要に応じて、トリガ源もトリガ入力端２６
に接続される。上述のように自動的に調整されるので、
このシステム１０では、観測波形の記録及び測定の前に
オペレータが調整する必要性は、最少に低減するか又は
全く不要となる。

被測定回路からの波形がオシロスコープ２２のスクリー
ン上に表示されると、カメラ１８のターゲットにより波
形が記録及びデジタイズされ、この波形情報は、上述の
校正ベースライン及び正弦波の場合と同様にコンピュー
タのメモリに記憶される。第１４図の波形１１４は、こ
のようにして記憶されたデジタル情報を表している。こ
の波形を、カメラのターゲット上に記録されているかの
ように、同じ形状、振幅及び位置のデジタル・レコード
８５の上に重ね合わせる。波形１１４が通るデジタル・
レコード８５の各点には、その点を挟む２つの電圧マッ
プ・ラインの電圧値に基づいて求められる電圧値が割り
当てられる。例えば、点１５８は、電圧マップ・ライン
１００及び１０２の間にあり、これらライン１００及び
１０２にはベースラインの定電圧値が割り当てられてい
るので、これらの定電圧値に基づいてい点１５８の電圧
が決まる。即ち、ライン１００及び１０２からの距離に
基づいてこられ２つのラインの電圧値間で線形補間処理
することにより計算される。

例えば、点１６０には、デジタル・レコード上に於ける
ライン９８及び１００からその点までの距離に基づい
て、これらのラインの電圧値間を線形補間することによ
り計算された電圧値が割り当てられる。このようにし
て、波形１１４上の各点に電圧値が割り当てられると、
今度は波形１１４を、第１５図のデジタル・レコード１
２８と重ね合わせる。波形１１４上の各点には、第１４
図について電圧値の場合を説明したのと同様にして、時
間値が割り当てられる。例えば、点１５８は、時間マッ
プ・ライン１４４及び１４６の間にあり、各時間マップ
・ラインは、５１２個の離散的な時間値を含んでいる。
点１５８のすぐ下のライン１４６の時間値及びすぐ上の
ラインの時間値並びに両ラインから点１５８までの距離
に基づいて線形補間処理することにより、点１５８の時
間値が計算される。

点１６０に関しても同様にしてライン１４２及び１４４
間で補間処理をすることにより時間値が割り当てられ
る。このように、波形１１４上の各点に時間値を割り当
てた後に、波形１１４は、各点の電圧値及び時間値を用
いてデジタル・レコード上にマッピングされる。このよ
うにして得られたデジタル・レコードは、校正処理で計
算された水平軸及び垂直軸に基づいて表されており、両
方の座標軸に関する非線形性は総て補償されていること
に留意されたい。

以上本発明の好適実施例について説明したが、本発明は
ここに説明した実施例のみに限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱することなく必要に応じて種々の変
形及び変更を実施し得ることは当業者には明らかであ
る。本発明を利用し得る波形デジタイザ装置は、実施例
で説明したオシロスコープにビデオ・カメラ等を装着し
たシステム以外に、走査型ターゲットを有するスキャン
・コンバータ等でも全く同様に応用出来る。

［発明の効果］ 本発明の波形デジタイザ装置の校正方法によれば、既知
の校正信号を走査型ターゲットに記録して得たデータ
と、計算された理想波形のデータとから各点毎に位相差
を計算し、これら各点の位相差に基づいて走査型ターゲ
ットの時間軸上の物理的位置に適切な時間値をマッピン
グし、時間軸の校正を行っている。従って、時間軸の掃
引傾斜波の非線形性や装置の物理的な精度の誤差等を完
全に補償することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図乃至第１Ｃ図は、本発明の一実施例の手順を示
す流れ図、第２図は、本発明を応用するのに好適な波形
デジタイザ・システムのブロック図、第３図は、第２図
の校正装置の一実施例を示す簡略回路図、第４図、第５
図、第７図及び第８図は、第２図のカメラのターゲット
上に記録される波形例を示す図、第６図は、第２図のコ
ンピュータのメモリに記憶された第５図の正弦波を表す
図、第９図は、コンピュータのメモリに記憶された第８
図の正弦波の１つを表す図、第１０図は、理想正弦波の
アークサインを表す図、第１１図は、第９図の正弦波の
アークサインを表す図、第１２図は、第１０図の波形と
第１１図の波形との位相差を表す波形の図、第１３図
は、完全な直線傾斜波及びそれに第１２図の波形を加算
した波形図、第１４図は、電圧マップ・レコード上に観
測波形データを重ね合わせた時の図、第１５図は、時間
マップ・レコード上に観測波形データを重ね合わせた時
の図である。 １０：波形デジタイザ装置 １２：コンピュータ １８：ビデオ・カメラ ２２：オシロスコープ ３０：校正正弦波発生器 ３２：校正ＤＣ電圧発生器 ３８：校正装置

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−68674（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−159125（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−108956（ＪＰ，Ａ) 特開 昭47−4112（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２次元直交座標平面の一方の座標軸を時間
   軸とし、他方の座標軸を電圧軸とする走査型ターゲット
   を有し、入力波形に応じて上記走査型ターゲット上に波
   形を記録し、この記録波形上の各点の位置に応じて上記
   入力波形をデジタイズする波形デジタイザ装置の校正方
   法であって、 既知の周波数を有する校正波形を上記走査型ターゲット
   に記録してデジタイズし、 上記校正波形に対応する理想波形のデータを求め、 上記校正波形の実際のデータと上記理想波形のデータと
   の位相差を各点毎に計算し、 該位相差に従って上記走査型ターゲットの時間軸上の各
   点の物理的位置を時間軸上の時間値に対応付けることを
   特徴とする波形デジタイザ装置の校正方法。