JP4893941B2 - 波形表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数のアナログ信号と複数のロジック信号とが入力され、入力されたアナログ信号やロジック信号の両方または一方の波形を表示する波形表示装置に関し、詳しくは、ロジック信号の波形表示を変更するための操作性を向上できる波形表示装置に関するものである。

波形表示装置は、例えば、デジタルオシロスコープ等であり、近年、アナログ／ロジック混在回路の多信号を１台の測定器で観測するため、アナログ入力端子だけでなく、ロジック入力端子も備えたものが製品化されている（例えば、特許文献１参照）。

このような装置では、アナログ信号をＡＤ変換してメモリに格納し、２値（”０”または”１”）のロジック信号をサンプラでサンプリングしてメモリに格納する。そして、メモリからデータを読み出して表示部の表示画面に波形表示させる。

図５は、従来の波形表示装置の前面の一例を示した図である。一例としてアナログ信号の入力端子が４チャネル、ロジック信号の入力端子が８ビットのものを図示している。なお、測定可能な信号の個数を、アナログ信号はチャネルで示し、ロジック信号はビットで示す。

図５において、装置前面の最下段にはアナログ信号の入力端子が設けられ、プローブ（図示せず）が接続される。一例として、４チャネル入力を示している。また、表示画面Ｄ１が前面左側に設けられ、操作パネルＰａが前面右側に設けられている。

そして、表示画面Ｄ１には、アナログ信号の波形と、ロジック信号の波形とを同時に表示する例を示している。もちろん、アナログ信号またはロジック信号のいずれか一方の波形のみを表示してもよい。

また、操作パネルＰａには、複数のキーが設けられるが、例えば、所望のチャネルを選択するためのチャネル用キーＫ１（アナログ信号のチャネル数分設けられる）、アナログ信号の波形表示位置を変更する表示ポジションノブＮ１、アナログ信号の波形の垂直方向の拡大、縮小を行なうスケール変更ノブＮ２等が設けられる。

特開平７−２９４５５８号公報

このように波形表示装置が、アナログ信号、ロジック信号の両方または一方を波形表示するので、ユーザはアナログ信号、ロジック信号の測定・解析等を行なうことができる。

また、所望のチャネルのアナログ信号の波形の位置を垂直方向に変更する場合や、波形を垂直方向（つまり、振幅方向）に拡大、縮小する場合は、変更したいチャネル番号に対応したチャネル用キーＫ１を押す。そして、表示ポジションノブＮ１やスケール変更ノブＮ２を回転して波形の位置変更、波形の振幅変更等を行なう。

例えば、２チャネル目に入力されたアナログ信号の波形の振幅を変更する場合、「ＣＨ２」と記載されたチャネル用キーＫ１を押し、スケール変更ノブＮ２を回転して波形を拡大表示、縮小表示させる。

一方、ロジック信号は、２値の信号を波形表示するだけなので、表示画面Ｄ１の表示領域に対してビット数が少ない場合、各ビットのロジック信号の波形を容易に判別できるので、アナログ信号の波形のように垂直方向の位置変更、振幅変更はあまり必要とされていなかった。

また、所望のチャネルのロジック信号の波形の位置を垂直方向に移動させる場合であっても、操作パネルに図６（ａ）に示すようなロジック信号の位置変更キーをビット数分設け、操作させることが多かった。また、垂直方向に波形拡大、縮小させる場合であっても、表示画面の一部にファンクションメニューを表示し、各ビットごとに図６（ｂ）に示すようなメニューを表示させて操作させる場合が多かった。

しかしながら、より多くのビット数のロジック信号を同時に測定したいというユーザの要望によりロジック信号のビット数が増加（例えば、３２ビット）しているが、装置全体の小型化の要請もあり、表示画面Ｄ１の大きさには限界がある。従って、全ビットを同時に表示した場合、波形同士が重なったり、重ならないためには振幅を非常に小さくする必要があった。そのため、ユーザは、測定したいビットの波形を抽出するため、１ビットづつ操作して波形を移動したり、各ビットの波形を１個づつ拡大する必要があり、操作性が非常に悪いという問題があった。

また、アナログ信号の波形表示を変更（垂直方向の位置変更や拡大、縮小等）する場合と操作が異なるため、ユーザにとって操作が煩雑になり、表示したいと思ったような波形表示にすることを困難にしているという問題があった。

そこで本発明の目的は、ロジック信号の波形表示を変更するための操作性を向上できる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、
複数のアナログ信号と複数のロジック信号とが入力され、入力された前記アナログ信号、前記ロジック信号の波形を表示画面に表示する波形表示装置において、
前記アナログ信号の所望のチャネルを選択するチャネル用キーと、
前記ロジック信号を選択するロジックキーと、
前記チャネル用キーが押された場合に選択されたチャネルのアナログ信号の波形の位置を垂直方向に移動させ、前記ロジックキーが押された場合に全てのロジック信号の波形の位置を垂直方向に移動させる表示ポジションノブと
を設けたことを特徴とするものである。
請求項２記載の発明は、
複数のアナログ信号と複数のロジック信号とが入力され、入力された前記アナログ信号、前記ロジック信号の波形を表示画面に表示する波形表示装置において、
前記アナログ信号の所望のチャネルを選択するチャネル用キーと、
前記ロジック信号を選択するロジックキーと、
前記チャネル用キーが押された場合に選択されたチャネルのアナログ信号の波形を垂直方向に拡大または縮小させ、前記ロジックキーが押された場合に全てのロジック信号の波形を垂直方向に拡大または縮小させるスケール変更ノブと
を設けた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２記載の発明において、
前記チャネル用キーが押された場合に選択されたチャネルのアナログ信号の波形の位置を垂直方向に移動させ、前記ロジックキーが押された場合に全てのロジック信号の波形の位置を垂直方向に移動させる表示ポジションノブを設けた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、
ロジック信号の波形それぞれが重ならない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。
請求項１、３、４によれば、同一の表示ポジションノブで、アナログ信号およびロジック信号の波形を垂直方向に移動するので、アナログ信号の波形と異なる操作を必要としない。これにより、ロジック信号の波形表示を変更するための操作性を向上できる。従って、アナログ信号やロジック信号の波形測定、波形解析等が容易になる。
請求項２〜４によれば、同一のスケール変更ノブで、アナログ信号およびロジック信号の波形を垂直方向に拡大または縮小するので、アナログ信号の波形と異なる操作を必要としない。これにより、ロジック信号の波形表示を変更するための操作性を向上できる。従って、アナログ信号やロジック信号の波形測定、波形解析等が容易になる。

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、図１に示す装置の前面の一例を示した図である。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、図２において、アナログ信号の入力端子Ａｉｎが複数個（図１、図２では一例として４チャネル）設けられ、２値化されたロジック信号の入力端子Ｄｉｎが複数個（例えば、３２ビット）設けられる。なお、入力端子Ａｉｎ，Ｄｉｎには、被測定対象から信号を取得するプローブ（図示せず）が接続される。また、ロジック入力端子Ｄｉｎに接続されるプローブ内にはコンパレータが設けられ、被測定対象からの信号を２値化してロジック入力端子Ｄｉｎに出力する。

ＡＤ変換器１は、入力端子Ａｉｎごとに設けられ、入力端子Ａｉｎからのアナログ信号をアナログ・デジタル変換し、変換したデジタルデータをメモリ３に格納する。

サンプラ２は、入力端子Ｄｉｎごとに設けられ、入力端子Ｄｉｎからのロジック信号をサンプリングして２値化データをメモリ３に格納する。なお、ＡＤ変換器１、サンプラ２は、同じクロック信号（必要に応じてクロック信号を周波数変換した信号）が供給され、アナログ信号とロジック信号間の時間的な関係が確保される

メモリ３は、記憶部であり、ＡＤ変換器１からのデジタルデータ、サンプラ２からの２値化データを記憶する。

操作部４は、操作パネルＰａのキー、ノブ等や表示画面Ｄ１のメニューキー等であり、チャネル用キーＫ１（入力端子Ａｉｎそれぞれに対応して設けられる）、ロジックキーＫ２が設けられ、ノブＮ１の代わりに表示ポジションノブＮ３、ノブＮ２の代わりにスケール変更ノブＮ４が設けられる。

チャネル用キーＫ１は、複数のチャネルのなかから所望のチャネルを選択させるものであり、ロジックキーＫ２は、ロジック信号を選択させるものである。

表示ポジションノブＮ３は、チャネル用キーＫ１が押された場合、選択されたチャネルのアナログ信号の波形の位置を垂直方向に移動させ、ロジックキーＫ２が押された場合、全てのロジック信号の波形の位置を垂直方向に移動させるものである。

スケール変更ノブＮ４は、チャネル用キーが押された場合、選択されたチャネルのアナログ信号の波形を垂直方向に拡大または縮小させ、ロジックキーＫ２が押された場合、全てのロジック信号の波形を垂直方向に拡大または縮小させるものである。

表示処理部５は、切替手段５１、アナログ波形表示手段５２、ロジック波形表示手段５３を有し、メモリ３からデジタルデータ、２値化データを読み出し、表示部６の表示画面Ｄ１にアナログ信号、ロジック信号それぞれの波形を表示する。

切替手段５１は、ノブＮ３、Ｎ４、キーＫ１，Ｋ２から信号が入力され、キーＫ１，Ｋ２の操作に従って、ノブＮ３、Ｎ４の操作内容をアナログ波形表示手段５２またはロジック波形表示手段５３に出力する。

アナログ波形表示手段５２は、メモリ３のデジタルデータを表示画面Ｄ１に波形表示する。ロジック波形表示手段５３は、メモリ３の２値化データを表示画面Ｄ１に波形表示する。

表示部６は、表示画面Ｄ１を有し、波形処理部５からのデータを表示画面Ｄ１に表示する。

このような装置の動作を説明する。
まず、波形を表示するまでの動作を説明する。
ＡＤ変換器１が、入力端子Ａｉｎに入力されたアナログ信号をデジタルデータに変換してメモリ３に格納すると共に、サンプラ２が、入力端子Ｄｉｎに入力されたロジック信号を２値化データにしてメモリ３に格納する。

そして、表示処理部５のアナログ波形表示手段５２が、メモリ３のデジタルデータを所定の形式に従って画像データに変換し、表示部６の表示画面Ｄ１の上側に表示する。

また、表示処理部５のロジック波形表示手段５３が、メモリ３の２値化データを所定の形式に従って画像データに変換し、表示部６の表示画面Ｄ１の下側に表示する。なお、ロジック信号が３２ビットのため、表示するのはｎビット分のみとなる。ここで、ｎは、（ｎ＝１〜３２）であり、ビット数、表示画面Ｄ１中のロジック信号の波形を表示する表示領域の垂直方向の大きさ、振幅の倍率等によって定まる。例えば、図２では、ロジック波形表示手段５３が、３２ビット中８ビット分のみを表示し、各ロジック信号の波形が重ならないように、垂直方向に所定の間隔をあけて表示する。

次にアナログ信号の波形表示を変更する動作を説明する。
所望のチャネルのアナログ信号の波形の位置を垂直方向に変更する場合から説明する。ユーザが、変更したいチャネル番号に対応したチャネル用キーＫ１を押す。これにより、操作部４が、切替手段５１にチャネル番号を通知する。そして、ユーザが、表示ポジションノブＮ３を回転して波形の位置変更を行なう。これにより、操作部４が、切替手段５１にノブＮ３の回転方向および回転量を切替手段５１に出力する。さらに、切替手段５１が、アナログ波形表示手段５２に、チャネル番号、ノブＮ３の回転方向、回転量を出力する。そして、アナログ波形表示手段５２が、指定されたチャネル番号の波形を、ノブＮ３の回転方向および回転量に応じて垂直方向に移動させる。

所望のチャネルのアナログ信号の波形を垂直方向に拡大、縮小する場合（つまり、波形の振幅の拡大、縮小）を説明する。ユーザが、変更したいチャネル番号に対応したチャネル用キーＫ１を押す。これにより、操作部４が、切替手段５１にチャネル番号を通知する。そして、ユーザが、スケール変更ノブＮ４を回転して波形の拡大・縮小を行なう。これにより、操作部４が、切替手段５１にノブＮ４の回転方向および回転量を切替手段５１に出力する。さらに、切替手段５１が、アナログ波形表示手段５２に、チャネル番号、ノブＮ４の回転方向、回転量を出力する。そして、アナログ波形表示手段５２が、指定されたチャネル番号の波形を、ノブＮ４の回転方向および回転量に応じて垂直方向に拡大、縮小する。

なお、他のチャネル番号に対応したキーＫ１や、ロジック信号を選択するロジックキーＫ２が押されるまで、切替手段５１が、アナログ波形表示手段５２に、ノブＮ３，Ｎ４の回転方向および回転量を出力する。

次にロジック信号の波形表示を変更する動作を説明する。
ロジック信号の波形の位置を垂直方向に変更する場合から説明する。ユーザが、ロジックキーＫ２を押す。これにより、操作部４が、切替手段５１にロジックキーＫ２が押されたことを通知する。そして、ユーザが、表示ポジションノブＮ３を回転して波形の位置変更を行なう。これにより、操作部４が、切替手段５１にノブＮ３の回転方向および回転量を切替手段５１に出力する。さらに、切替手段５１が、ロジック波形表示手段５３に、ノブＮ３の回転方向、回転量を出力する。そして、ロジック波形表示手段５３が、ロジック信号の全波形を、ノブＮ３の回転方向および回転量に応じて垂直方向に移動させる。

ここで図３を用いて説明する。図３は、表示画面Ｄ１の表示例を示した図である。例えば、ロジック信号の波形Ｗ１〜Ｗ３２のうち、波形Ｗ４〜Ｗ８が表示画面Ｄ１に表示されている。そして、ポジションノブＮ３が右回転されると、ロジック波形表示手段５３が、波形Ｗ１〜Ｗ３２全体を画面Ｄ１の上側に移動させる。これによって、画面Ｄ１に表示される波形が、Ｗ６〜Ｗ１０となり、その他の波形Ｗ１〜Ｗ５，Ｗ１１〜Ｗ３２は表示されない。また、ポジションノブＮ３が左回転されると、ロジック波形表示手段５３が、波形Ｗ１〜Ｗ３２全体を画面Ｄ１の下側に移動させる。

ロジック信号の波形を垂直方向に拡大、縮小する場合を説明する。ユーザが、ロジックキーＫ２を押す。これにより、操作部４が、切替手段５１にロジックキーＫ２が押されたことを通知する。そして、ユーザが、スケール変更ノブＮ４を回転して波形の拡大・縮小を行なう。これにより、操作部４が、切替手段５１にノブＮ４の回転方向および回転量を切替手段５１に出力する。さらに、切替手段５１が、ロジック波形表示手段５３に、ノブＮ４の回転方向、回転量を出力する。そして、ロジック波形表示手段５３が、ロジック信号の全波形を、ノブＮ４の回転方向および回転量に応じて垂直方向に拡大、縮小する。

ここで図４を用いて説明する。図４は、表示画面Ｄ１のその他の表示例を示した図である。例えば、ロジック信号の波形Ｗ１〜Ｗ３２のうち、波形Ｗ４〜Ｗ８が表示画面Ｄ１に表示されている。そして、変更ノブＮ４が右回転されると、ロジック波形表示手段５３が、波形Ｗ１〜Ｗ３２全体の振幅を拡大させる。これによって、画面Ｄ１に表示される波形の振幅も拡大される。もちろん、画面Ｄ１の大きさは一定なので、波形Ｗ５〜Ｗ７と表示波形数が減少し、その他の波形Ｗ１〜Ｗ４，Ｗ８〜Ｗ３２は表示されない。また、ポジションノブＮ３が左回転されると、ロジック波形表示手段５３が、波形Ｗ１〜Ｗ３２全体の振幅を縮小表示する。この際、波形の間隔は、倍率に関わらず一定としておいてもいいし、倍率に従って間隔を広げたり、狭くしてもよい。

なお、アナログ信号の所望のチャネルを選択するチャネル用キーＫ１が押されるまで、切替手段５１が、ロジック波形表示手段５３に、ノブＮ３，Ｎ４の回転方向および回転量を出力する。

このように、同一の表示ポジションノブＮ３で、アナログ信号およびロジック信号の両方の波形を垂直方向に移動し、同一のスケール変更ノブＮ４で、アナログ信号およびロジック信号の両方の波形を垂直方向に拡大または縮小するので、アナログ信号の波形と異なる操作を必要としない。これにより、ロジック信号の波形表示を変更するための操作性を向上できる。従って、アナログ信号やロジック信号の波形測定、波形解析等が容易になる。

また、ノブＮ３，Ｎ４が、全てのロジック信号の波形に対して同時に位置変更、振幅の倍率変更を行なうので、ビット数が多い場合であっても、所望のビットの波形を画面Ｄ１に容易に表示でき、波形の倍率変更等も容易にできる。これにより、波形を重ねて表示したり、振幅を著しく小さくする必要が無く、波形測定、波形解析等が容易になる。

さらに、ノブＮ３，Ｎ４でアナログ信号、ロジック信号の両方の波形表示を変更するので、図６に示すようなロジック信号の各ビットそれぞれの専用キーを設ける必要が無い。これにより、キーの設置スペースを省略でき、装置の小型化、コストダウンを図ることができる。

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。
ロジック信号の入力端子Ｄｉｎに入力されるロジック信号の数が少ない場合は、全波形を表示画面Ｄ１に同時に表示してもよい。

表示画面Ｄ１を上下に分割し、アナログ信号の波形とロジック信号の波形とを表示する構成を示したが、分割はどのように行なってもよい。

表示画面Ｄ１を上下に分割し、アナログ信号の波形とロジック信号の波形とを表示する構成を示したが、上側の画面にロジック信号の波形を表示し、下側の画面に上画面に表示される波形の一部を時間軸方向（横軸方向）に拡大した波形を表示してもよい。この場合、垂直方向の位置変更、振幅変更は、上下の画面に対して同時に行なうとよい。

アナログ信号およびロジック信号の波形表示を変更できるノブＮ３、Ｎ４を両方設ける構成を示したが、いずれか一方のみでもよい。

アナログ信号を４チャネル、ロジック信号を３２ビットとする構成を示したが、チャネル数、ビット数はいくつでもよい。

本発明の一実施例を示した構成図である。 図１に示す装置の前面の一例を示した図である。 図１に示す装置の表示画面の表示例を示した図である。 図１に示す装置の表示画面のその他の表示例を示した図である。 従来の波形表示装置の前面の一例を示した図である。 ロジック信号用の操作キーの一例を示した図である。

符号の説明

Ｄ１ 表示画面
Ｋ１ チャネル用キー
Ｋ２ ロジックキー
Ｎ３ 表示ポジションノブ
Ｎ４ スケール変更ノブ

Claims (4)

1. 複数のアナログ信号と複数のロジック信号とが入力され、入力された前記アナログ信号、前記ロジック信号の波形を表示画面に表示する波形表示装置において、
   前記アナログ信号の所望のチャネルを選択するチャネル用キーと、
   前記ロジック信号を選択するロジックキーと、
   前記チャネル用キーが押された場合に選択されたチャネルのアナログ信号の波形の位置を垂直方向に移動させ、前記ロジックキーが押された場合に全てのロジック信号の波形の位置を垂直方向に移動させる表示ポジションノブと
   を設けたことを特徴とする波形表示装置。
2. 複数のアナログ信号と複数のロジック信号とが入力され、入力された前記アナログ信号、前記ロジック信号の波形を表示画面に表示する波形表示装置において、
   前記アナログ信号の所望のチャネルを選択するチャネル用キーと、
   前記ロジック信号を選択するロジックキーと、
   前記チャネル用キーが押された場合に選択されたチャネルのアナログ信号の波形を垂直方向に拡大または縮小させ、前記ロジックキーが押された場合に全てのロジック信号の波形を垂直方向に拡大または縮小させるスケール変更ノブと
   を設けたことを特徴とする波形表示装置。
3. 前記チャネル用キーが押された場合に選択されたチャネルのアナログ信号の波形の位置を垂直方向に移動させ、前記ロジックキーが押された場合に全てのロジック信号の波形の位置を垂直方向に移動させる表示ポジションノブを設けたことを特徴とする請求項２記載の波形表示装置。
4. ロジック信号の波形それぞれが重ならない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。

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