JPS5930225B2 - 波形表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ラスタ・スキャン方式を用いて陰極線管面に
信号波形を表示する波形表示装置に関する。

本発明の背景 医療モニタ・システムにおける単一の表示装置に波形、
文字及びグラフを同時に表示することは、同一場所及び
同一時刻において患者の状態を監視者に知らしめること
を可能にする。

こういつたモニタ・システムにおける表示装置として、
従来より陰極線管（以下ＣＲＴという）力Ｌ般的に用い
られてきた。このＣＲＴ上に文字及びグラフを表示する
ためには複雑な高速偏向回路、複雑なベクトル駆動機能
を必要とした。そのことにより表示輝度をそこなうこと
なく文字及びグラフを表示していた。平行に並んだラス
タでスクリーンをカバーするよう周期的に偏向された電
子ビームを有するＣＲＴを用いることにより、上述した
困難さを避けることができる。

そしてビーム位置決定を行うため該ビームをターン・オ
フしておく期間はできるだけ短くする必要がある。その
ことによりグラフ表示に加えて、表示輝度を下げること
なく文字もあわせて表示させることができる。しかしラ
スタ・スキヤン技術を用いて光のコントラストを生じさ
せ、もつて波形を再生する（即ち該波形とラスタのバス
との交点における輝度を変化させる）場合、該波形はド
ツトの集りとなる。もしラスタの間隔（即ち走査線幅）
が十分に小さいならば、表示された波形は連続した線と
して見られる。しかしこまかなラスタを作り出すことは
高価なものとなる。このためラスタのパスに沿つてドツ
トを伸張することにより、表示された波形を連続した線
に近づけることができる。即ち一つのドツトは、次のド
ツトが表示されるまで引き延ばされることになる。しか
しこういつた手法により得られる表示波形はぎざぎざの
ある線となる。ぎざぎざの有る表示波形は多くの応用例
にとつて満足される波形であるが、生理学上の機能に関
する応用例（例えば心臓の電気的特性など）については
不適当な波形となる。なぜなら、ぎざぎざの有る波形に
よつて正確な判断をすることは困難であるからである。
よつて本発明の目的は、表示ドツトを伸張すると共にな
めらかな曲線を表示する波形表示装置を提供せんとする
ものである。本発明の概略 本発明によれば、ぎざぎざの無いなめらかな曲線によつ
てグラフを表示する波形表示装置を適当な価格で提供す
ることができる。

同時に、他の表示領域の明るさに影響を与えることなく
文字を表示することができる。本発明により導き出され
る信号は、少くとも３本の連続する並列バス（Ｐａｔｈ
）と表示波形との交点の振幅を表わす。ここで前記信号
はラスター線と一致するか又は不一致となる。そして他
の並列パスに沿つたコントラスト・パターンの幅を変化
するためこういつた信号が用ぃられる。コントラスト・
パターンの幅（単にパターン幅ともいう）は、大きさ零
から特定パスに沿つて（即ち、表示波形と並列パスとの
第１交点及びノ第２交点から成る第工ペアの振幅によつ
て決定される距離だけ進む）最大パターン幅に至るまで
増加していく。

その後パターン幅は当該特定パスに沿つて（即ち、表示
波形と並列パスとの第２交点及び第３交点から成る第２
ペアの振幅によつて決定される距離だけ進む）徐々に減
少して行き、パターン幅「零」に至る。ほとんどの場合
、最大パターン幅は並列パス間隔の２倍に等しい。特定
パスに沿つたパターン幅の変化は徐々に又はステツプ状
に行われる。

上述した第１ペア及び第２ペア（２個の交点をペアとす
る）は相互に一致しない。即ち１個の交点を共有し、他
の２個の交点はそれぞれ別個に存在する。したがつて特
定パスにおけるコントラスト・パターンの形状は数多く
の異つた形状を有する。もし第１ペアの振幅範囲が第２
ペアの振幅範囲より大きいか又は小さい場合、パターン
はパスに沿つた非対称な形状となる。したがつてかなり
の曲率を有する波形を忠実に表示することが可能となる
。パスに沿つたパターン幅（コントラスト・パターンの
幅）は色々と変化するが、電子ビームの偏向を利用する
ＣＲＴを用いる限り十分である。

したがつて平行なうスターが形成される。更にビームを
変調することにより光の幅（即ち、特定パスにおいて生
じる光の幅）を変化させることができる。ここでビーム
の変調とは、スポツトの大きさ及び輝度を変化させるこ
とである。もしラスター線がパスと一致するならば、電
子ビームが一定の範囲（上述した第１ペア及び第２ペア
の振幅により決定される）内を走査されるとき、該電子
ビームを変調することによりパターンが形成される。し
かしラスター線がある角度をもつてパスと交差する場合
、電子ビームは適当な大きさを有するよう操作される。
即ちコントラスト・パターンカζ形成されるべきパスの
一部と電子ビームが交差するときはいつでも該電子ビー
ムは適当な大きさとなる。以下図面を用いて本発明を詳
述する。

３点ダイヤモンド・パターン 第１図は、ダイヤモンド形コントラスト・パターンによ
つて表示された波形を説明した図である。

図示された波形１０が、平行なパス１２〜３０との交点
におけるコントラストを変化させることによつて表示さ
れている場合、該波形１０はドツトの集りとなる。これ
に対し、本発明の原理に従つて表示される波形はダイヤ
モンド形のコントラスト・パターン１８′〜３０１によ
り構成される。パス１８の中央に位置されているパター
ン１８′は、その幅を零から上方に行くにしたがつて徐
々に増加していく。この増加する割合は交点Ｐ−３及び
Ｐ一２（即ち波形１０と、パス１２及び１４との交点）
から成るひとつのペアによつて決定される。パターン１
８′の幅が最大になつた後は、徐々にその幅を減じて行
き、零に達する。この減じる割合ぱ交点Ｐ−２及びＰ−
１（即ち波形１０と、パス１４及び１６との交点）から
成る第２のペアによつて決定される。同様にダイヤモン
ド形のパターン２０′は次のパス２０に沿つて形成され
る。コントラスト・パターンの幅が変化する範囲を決定
する交点の相対振幅は、表示されるべき波形の形状傾斜
などに依存する。ダイヤモンド・パターンを利用した装
置 第２図は本発明の第１実施例による波形表示装置全体を
示す回路図であり、本回路により第１図に示されたダイ
ヤモンド・パターンが表示される。

以下これを説明する。図において、波形はＣＲＴ３２に
より表示される。ＣＲＴ３２における電子ビームは偏向
され、パス１０〜３０（第１図参照）に一致する平行な
うスター線を描く。ラスター線に沿つて発せられる光の
幅を増減させるため（即ちダイヤモンド・パターンを形
成するため）、ＣＲＴ面上におけるビーム・サイズを変
化させるよう電子ビームが制御される。本実施例におぃ
て、ビーム・サイズの変更はコンデンサ３４を充放電す
ることにより行われる。そしてコンデンサ３４の端子電
圧３４′は、ＣＲＴガンマ・コレクシヨン回路３６及び
増幅器３７を介してビーム制御用電極（例えばＣＲＴ３
２の制御グリツド３８）に印加される。例えば第１図に
示されたダイヤモンド・パターン１８′を表示する場合
、パス１８に沿つて電子ビームがスキャンされるのに対
応してコンデンサ３４の端子電圧３４′は零から最大値
まで増加していく（交点Ｐ−３からＰ−２に相当する部
分が表示される）。その後、電子ビームがパス１８に沿
つてスキヤンされるのに対応して、前記端子電圧３４′
は零に至るまで減少していく（交点Ｐ−２からＰ−１に
相当する部分が表示される）。コンデンサ３４の充電及
び放電は以下に示す通り行われる。表示せんとする波形
のアナログ信号はアナログ信号源４０から送り出される
。

アナログ信号源４０には振幅サンプリング回路４２が接
続されている。振幅サンプリング回路４２の出力信号は
シフト・レジスタ４４に導入されている。システム・ク
ロツク回路４３は振幅サンプリング回路４２及びシフト
・レジスタ４４を同期するため、高速パルス（掃引周波
数に対応する）を発生する。したがつてシフト・レジス
タ４４を構成する各々のシフト・レジスタ・セクシヨン
４６，４８，５０から送り出される信号は、最後のラス
ター線３本における波形の振幅（即ちＰ−３，Ｐ−２，
Ｐ−１）を表わす。これらセクシヨン４６，４８，５０
の出力信号はコンピユータ５２に導入される。コンピユ
ータ５２は第３図に示されたアルゴリズム（後に説明す
る）に従つてプログラムされ、そしてデジタル出力信号
，，，を送り出す。デジタル出力信号１はサンプル信号
によつて表現された最小振幅の信号に対応する。

例えば第１図に示されたパス１８に沿つて掃引が行われ
ている場合、交点Ｐ−３の振幅が最小振幅に相当する。
同様にコンピユータ５２のデジタル出力信号は、サンプ
ル信号によつて表現された中間振幅の信号に対応する。
第１図のパス１８に沿つて掃引が行われている場合、交
点Ｐ−２の振幅が中間振幅に相当する。またデジタル出
力信号１はＤ−Ａコンバータ５３に導入されており、Ｄ
−Ａコンバータ５３の出力信号（アナログ電圧）はコン
パレータ５４の反転入力端子に導入される。デジタル出
力信号も同様にＤ−Ａコンバータ５６を介して、コンパ
レータ５８の反転入力端子に導入される。システム・ク
ロツク回路４３の出力パルスに同期して動作する高速掃
引発振器６０は、鋸歯状電圧６０１を発生する。この鋸
歯状電圧６０″は、各々の走査期間において、零から最
大値に至るまで変化する。そして高速掃引発振器６０の
発生する鋸歯状電圧６０５は、コンパレータ５４及び５
８の非反転入力端子にそれぞれ導入される。コンパレー
タ５４，５８の出力信号は共に排他的論理和ゲート（以
下ＸＯＲと示す）６２に導入される。

ＸＯＲ６２の出力信号は、半導体スイツチ６６の開閉を
制御するスイツチ駆動回路６４に導入される。ＸＯＲ６
２の出力信号はまた、インバータ６８を介して半導体ス
イツチＲ２の開閉を制御するスィツチ駆動回路ＲＯに導
入される。半導体スイツチ６６は、コンピユータ５２の
デジタル出力信号をＤ−Ａコンバータ６７を介してコン
デンサ３４の非接地側端子に印加させる。ここでデジタ
ル出力信号は、一定の充電電流を表わす信号である。半
導体スイツチ７２は、コンピユータ５２のデジタル出力
信号をＤ−Ａコンバータ７３を介してコンデンサ３４の
非接地側端子に印加させる。ここでデジタル出力信号は
、一定の放電電流を表わす信号である。クランプ回路７
４は、Ｄ−ＡコンバータＲ３の出力電圧が初期電圧レベ
ル以下に低下するのを防止する。ＣＲＴ３２における電
子ビームの偏向を行うため、高速掃引発振器６０の鋸歯
状電圧６σが高速掃引駆動回路７５に印加される。

そして高速掃引駆動回路Ｒ５は偏向装置Ｔ６に接続され
る。また低速のラスタ・スキャンを行うため、分周器７
８がシステム・クロツク回路４３と低速掃引発振器及び
駆動回路８０との間に接続されている。そして低速掃引
発振器及び駆動回路８０は偏向装置７６に接続されてい
る。第２図の動作 第２図に示された回路の動作ぱ以下の通りである。

掃引を開始する前のコンパレータ５４，５８及びＸＯＲ
６２は、全てロー状態の出力信号を送り出している。ま
たスイツチ６６は開かれておりスイツチ７２は閉じられ
ている。そして鋸歯状電圧６０′がコンパレータ５４の
反転入力端子に印加されている電圧（即ち交点Ｐ−１，
Ｐ−２，Ｐ一３の振幅の中で最も小さい振幅に相当する
）と等しくなるとき、コンバレータ５４及びＸＯＲ６２
の出力信号はハイ状態へと変化する。したがつてスイツ
チ７２は開かれ、スイツチ６６が閉じられる。よつてコ
ンデンサ３４の充電が開始される。充電の速さは一定の
充電電流値（デジタル出力信号によつて決められる）に
依存する。この電流値は、最小振幅を有する交点と中間
振幅を有する交点との振幅差に逆比例するよう計算され
ている。また鋸歯状電圧６０″がコンパレータ５８の反
転入力端子に印加されている電圧（即ち中間振幅に相当
する）と等しくなるとき、コンパレータ５８はハイ状態
に変化する。したがつてスイツチ６６は開かれ、同時に
スイツチ７２が閉じられる。よつてコンデンサ３４の放
電が開始される。放電の速さは一定の放電電流値（デジ
タル信号によつて決められる）に依存する。この電流値
は、中間振幅を有する交点と最大振幅を有する交点との
振幅差に逆比例するよう計算されている。コンデンサ３
４及びその充電回路は、ひと組（第１ペア）のサンプル
信号に応答して制御信号の第１セツト（波形３４Ｉの立
ち上り部がこれに相当する）を展開させる。

即ち前記制御信号は、並列パスに沿つて生じる光のコン
トラスト幅を広げる働きをする。ここでコントラスト幅
の広がりは上述した第１ペアのサンプル信号によつて表
わされる振幅により決定される。パス１８の上にあるパ
ターン１８″の場合（第１図参照）、前記第ペアのサン
プル信号として交点Ｐ−３及びＰ−２がこれに相当する
。コンデンサ３４及びその放電回路は、ひと組（第２ペ
ア）のサンプル信号に応答して制御信号の第２セツト（
波形３４″の立ち下り部がこれに相当する）を展開させ
る。

即ち前記制御信号は、並列パスに沿つて生じる光のコン
トラスト幅を縮小する働きをする。ここでコントラスト
幅の縮小は上述した第２ペアのサンプル信号によつて表
わされる振幅により決定される。パス１８の上にあるパ
ターン１８′の場合（第１図参照）、前記第２ペアのサ
ンプル信号として交点Ｐ−２及びＰ−１がこれに相当す
る。本実施例に見られる如く、制御信号の第１セツトと
第２セツトは連続して生じる。したがつて電子ビームが
ラスター線（パス１２〜３０のひとつに一致している）
に沿つてスキヤンされるとき、該電子ビームの幅を変化
させることができる。第３図は、第１図に示したダイヤ
モンド・パターンを形成するためのアルゴリズムを示す
表である。

図示されたアルゴリズムは、交点Ｐ−３，Ｐ−２，Ｐ−
１（表示すべき波形と３本のパスとの交点；第１図参照
）の相対的振幅が種々変化した場合に、光コントラスト
・パターンの変化する範囲を規定するものである。また
Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊで示された各行のよう
な変化をする場合、コンデンサ３４の全充電又は全放電
を直ちに生じさせることが必要であるため、コンピユー
タ５２は充電電流又は放電電流を一定の値に保持すると
共にスイツチ６６，γ２の開閉を適宜制御する。またＧ
，Ｈ，Ｉ，Ｊの各行におけるバリエーシヨンは、電子ビ
ームが２つの下位交点によつて決められる振幅範囲内を
通過するとき、該電子ビーム幅を拡大することにより表
示される。更に電子ビームが２つの上位交点によつて決
められる振幅範囲内を通過するとき、Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊの
各行におけるバリエーシヨンは該電子ビーム幅を縮小す
ることにより表示される。しかしダイヤモンド・パター
ン間におけるつながりをより近密にすることは、第３図
に示されたアルゴリズムが要求するビーム幅の変化を用
いることにより達成される。表示されるべき波形が水平
であることを表示するため行「Ｋ．Ｊは有限なわずかな
充電時間又は放電時間を示している。即ちこのことによ
り、表示せんとする波形が水平であることが表示される
。こういつた表示を行わない場合、ラインは目に見えな
いものとなる。サンプル処理回路 生理学上の機能を表わす信号がその１サイクルを完了す
るに要する時間は、ほとんどの場合、電子ビームが走査
を完了する時間より多くの時間を必要とする。

例えば心臓の１サイクルは約１秒を要するが、この間に
ＣＲＴの電子ビームは６０回も走査を行う。したがつて
特別な手法を用いない限り、電子ビームの各走査ごとに
心臓サイクルの１／６０に相当する部分のみが表示され
ることになる。換言すれば心臓の１サイクルの間に、６
０個の異つた部分が重複した波形として表示されること
になる。このような表示は無意味である。一回の走査時
間を１秒に引き伸ばすことは、心臓のｌサイクルがスク
リーンに順次表示されることを意味する。しかしＣＲＴ
面上のリンによる発光は直ちに衰えてしまうため、心臓
のサイクルを表わす波形の最初の部分は該波形の最後の
部分が表示される頃までには見えなくなつてしまう。ゆ
つくり変化する信号（例えば心臓の鼓動）の１サイクル
又はそれ以上のサイクルを均一な輝度で表示するため、
信号振幅のサンプルは低速度で行なわれなければならず
、且つ高速な走査により何度も表示されなければならな
い。第２図において、ブライト・スキャン（Ｂｒｉｇｈ
ｔｓｃａｎ）技術が以下に述べる如く実行される。

表示せんとするアナログ信号（例えば心電計の出力電圧
）がアナログ信号源４０から振幅サンプリング回路４２
へ送り出される。振幅サンプリング回路４２に含まれて
いるＡ−Ｄコンバータ８２は、周波数分周器８４から送
り出されるパルスに応答して動作する。そしてＡ−Ｄコ
ンバータ８２はアナログ信号の振幅に対応するデジタル
・ワード信号を送り出す。Ａ−Ｄコンバータ８２の出力
信号（デジタル・ワード信号）はリフレツシユ・メモリ
８６のデータ入力端子に導入される。リフレツシユ・メ
モリ書き込みアドレス・カウンタ８８は書き込みアドレ
スをスイツチＳの端子９０に送り出す。ここでスイツチ
Ｓは単極２投の半導体スイツチであり、そのコンタクト
・アームはリフレツシユ・メモリ８６のアドレス入力端
子に接続されている。周波数分周器８４から送り出され
るパルスはリフレツシユ・メモリ８６の書き込み入力端
子、書き込みアドレス・カウンタ８８のクロツク入力端
子、スイツチＳのコンタクト・アームを作動させるスイ
ツチ制御回路９２のそれぞれに導入される。そして周波
数分周器８４から送り出される各々のパルスに応答して
、新たなデジタル・ワードがリフレツシユ・メモリ８６
の連続したアドレスに書き込まれる。メモリ読み出しア
ドレスは、リフレツシユ・メモリ読み出しアドレス・カ
ウンタ９４から読み出される。

ここで読み出しアドレス・カウンタ９４の出力端子はス
イツチＳの端子９６に接続されてぃる。アドレス制御信
号は、リフレツシユ・メモリ８６から同一シーケンスで
もつて読み出しを行わしめる。システム・クロツク回路
４３から送り出されるパルスは周波数分周器８４、リフ
レツシユ・メモリ８６のクロツク端子、読み出しアドレ
ス・カウンタ９４のクロツク端子にそれぞれ導入される
。リフレツシユ・メモリ８６の出力信号はシフト・レジ
スタ４４の入力端子に導入される。なおビーム表示のた
め設計された従来のブライト・デイスプレイ（Ｂｒｉｈ
ｔｄｉｓｐｌａｙ）リフレツシユ・システムと本実施例
に係るラスタ・スキヤン表示システムとは互換性がある
。３点２ステツプ・パターン 第４図は、表示せんとする波形を３点２ステツプのコン
トラスト・パターンを用いて表示する方法を説明した図
である。

図において、共通のベース・ライン１１０から伸びてい
る並列パスは破線１００，１０２，１０４，１０６，１
０８で示されている。波形１１２はパス１００，１０２
，１０４とそれぞれ交点Ｐ−３，Ｐ−２，Ｐ−１で交わ
つている。そして波形１１２は、十文字形パターン１０
４′，１０６Ｉ，１０８Ｉによつて表示されている。パ
ターン１０６′は、振福Ｈの点において、「零」幅から
「１／２」幅まで変化している。ここで振幅Ｈは、交点
Ｐ−３とＰ−２との間のちようど１／３の点において生
じている。そしてパターン１０６′は振幅Ｆ（交点Ｐ−
３とＰ−２との間の２／３の点に当たる）において最大
幅となる。その後パターン１０６″の幅は振幅ＦＩ（交
点Ｐ−２とＰ−１との間の１／３の点に当たる）におい
て最大幅から「１／２」幅に変化する。最後に、パター
ン１０６″は振扁Ｈ″（交点Ｐ−２とＰ−１との間の２
／３の点に当たる）において［零」幅となる。３点２ス
テツプ・パターンを表示する装置第５図は、本発明の第
２実施例による波形表示装置全体を示す回路図であり、
本回路により第４図に示された３点２ステツプ・パター
ンが表示される。

以下これを説明する。図示されたＣＲＴｌｌｌの電子ビ
ームが偏向されて平行なうスター線を作り出し、そして
該ラスター線がパス１００〜１０８と一致するならば、
以下に説明する方法によつて発生される制御信号を用い
てビーム幅を変調することにより、十文字形のパターン
が形成される。まず表示せんとする波形を表わす信号が
Ａ−Ｄコンバータ１１４に印加される。Ａ−Ｄコンバー
タ１１４は、システム・クロツク回路１１６から送り出
されるパルスの走査周波数に基づき、各走査ごとに表示
せんとする波形の振幅をサンプルする。もし希望するな
らば、第２図において述べたブライト・スキヤン回路が
用いられる。しかし第５図に示された回路においてＡ−
Ｄコンバータ１１４の出力信号は直接シフト・レジスタ
１１７に導入されている。ここでシフト・レジスタ１１
７は３つのセクシヨン１１８，１２０，１２２から成る
。この３つのセクシヨン１１８，１２０，１２２は、シ
ステム・クロツク回路１１６からのパルスにより制御さ
れる。したがつてシフト・レジスタ１１７の出力信号は
、表示せんとする波形の振幅を表わすデジタル・サンプ
ル信号となる。即ち第４図に示された交点Ｐ−３，Ｐ−
２，Ｐ−１に相当する振幅を表わすサンプル信号が送り
出される（３本のラスター線の間隔をもつて）。これら
サンプル信号は、Ｄ−Ａコンバータ１２４，１２６，１
２８により対応するアナログ電圧に変換される。抵抗器
Ｒｌ５，ｒ２″，Ｒ３′は、Ｄ−Ａコンバータ１２６の
出力端子とＤ−Ａコンバータ１２４の出力端子との間に
接続されている。また抵抗器Ｒｌ，ｒ２，ｒ３は、Ｄ−
Ａコンバータ１２６の出力端子とＤ−Ａコンバータ１２
８の出力端子との間に接続されている。上述した６個の
抵抗器は全て同じ抵抗値を有する。したがつて抵抗器Ｒ
２とＲ３との交点Ｊ１の電圧及び抵抗器ｒ１とＲ２との
交点Ｊ２の電圧は、Ｄ−Ａコンバータ１２６の出力電圧
とＤ−Ａコンバータ１２８の出力電圧との間の差電圧を
それぞれ１／３及び２／３に分圧した値となる。同様に
抵抗器ｒ１′とＲ２′との交点Ｊ３の電圧及び抵抗器Ｒ
２″とＲ３５との交点Ｊ４の電圧は、Ｄ−Ａコンバータ
１２４の出力電圧とＤ−Ａコンバータ１２６の出力電圧
との差電圧をそれぞれ１／３及び２／３に分圧した値と
なる。これら交点Ｊｌ，Ｊ２，Ｊ３，Ｊ４はそれぞれ電
圧コンパレータ１３０，１３２，１３４，１３６の反転
入力端子に接続されている。高速掃引発振器１３８は、
システム・クロツク回路１１６の送り出すパルスに同期
して動作する。そして高速掃引発振器１３８は、鋸歯状
電圧１４０（掃引周波数と同じ周期で発生される）を電
圧コンパレータ１３０，１３２，１３４，１３６の非反
転入力端子にそれぞれ印加する。電圧コンパレータ１３
０，１３２，１３４，１３６の後段に接続された論理回
路はビーム幅制御信号を発生する。

前記ビーム幅制御信号は、サンプル信号のひとつのペア
に応答して、ＣＲＴのビーム幅を拡大する。更に前記ビ
ーム幅制御信号は、サンプル信号の他のペアに応答して
ビーム幅を縮小する。電圧コンパレータ１３０，１３６
の出力端子は共にＸＯＲｌ４２の入力端子に接続されて
いる。ＸＯＲｌ４２のオープン・コレクタ出力端子はト
ランジスタ１４４のベース、及び抵抗器１４６を介して
ポテンシオメータ１４８のアームに接続されている。エ
ミツタ負荷抵抗器１５０は、負電圧源Ｖとトランジスタ
１４４のエミツタとの間に接続されている。電圧コンパ
レータ１３２，１３４の出力端子は、それぞれＸＯＲｌ
５２及び０Ｒゲート１６６の入力端子に接続されてぃる
。ＸＯＲｌ５２の出力端子は、０Ｒゲート１５４の一方
の入力端子に接続されている。０Ｒゲート１５４の他方
の入力端子は抵抗器１５６を介して接地されると共に、
コンデンサ１６８を介して０Ｒゲート１６６の出力端子
に接続されている。

０Ｒゲート１５４のオープン・コレクタ出力端子はトラ
ンジスタ１６０のベースに接続されると共に、抵抗器１
６２を介して正電圧源＋ＶＢに接続されている。

トランジスタ１６０のエミツタは、トランジスタ１４４
のエミツタに接続されている。トランジスタ１６０，１
４４のエミツタは、増幅器１６４を介してＣＲＴｌｌｌ
の電子ビーム幅制御電極（即ち制御グリツド）１６３に
接続されている。ラスター線にそつて電子ビームを偏向
させるため、鋸歯状電圧１４０が増幅器１７０に印加さ
れる。増幅器１７０の出力端子はライン偏向コイル１７
２に接続される。またラスター偏向を行うため、周波数
分周器１７４がシステム・クロツク回路１１６とラスタ
掃引回路（即ち低速掃引発振器）１７６との間に接続さ
れる。そしてラスタ掃引回路１７６の出力端子は、増幅
器１７８を介してラスタ偏向コイル１８０に接続される
。第５図の動作 波形１１２（第４図参照）に相当する電圧がＡ／Ｄコン
バータ１１４に印加される場合、抵抗器の接続交点Ｊｌ
，Ｊ２，Ｊ３，Ｊ４はそれぞれＨ，Ｆ，Ｆ″，Ｈ″の振
幅（第４図参照）に対応する。

鋸歯状電圧１４０が零であるスタート時において、全て
の論理回路出力電圧はローとなつている。そしてトラン
ジスタ１４４及び１６０の出力電圧は、（論理回路出力
電圧）一（ＶＢＥドロツプ）に追従する。トランジスタ
１４４及び１６０の出力電圧は、ＣＲＴｌｌｌの電子ビ
ームをカツト・オフするため抵抗器１５０の一端に印加
される。鋸歯状電圧１４０が交点Ｊ１の電圧と等しくな
ると、電圧コンパレータ１３０はその出力電圧をハイと
する。

したがつてＸＯＲｌ４２のオープン・コレクタ出力電圧
は所定の値（ポテンシオメータ１４８により設定される
）まで引き上げられる。よつてエミツタ・フオロア１４
４のエミツタ電圧は、波形１７１のステツプＳ１で示さ
れる電圧まで上昇する。また鋸歯状電圧１４０が交点Ｊ
２の電圧と等４しくなると、電圧コンパレータ１３２及
びＸＯＲｌ５２の出力電圧はハイとなる。よつて０Ｒゲ
ート１５４のオープン・コレクタ電圧は、正電圧源＋３
により決められる正電圧となる。ここで０Ｒゲート１５
４の出力電圧は前記ステツプＳ１の電圧より高くなる。
そしてエミツタ・フオロア１６０のエミツタは、波形１
７１のステツプＳ２で示される電圧まで上昇する。よつ
てエミツタ・フオロア１４４はカツト・オフされる。ス
テツプＳ１で示される電圧が増幅器１６４に印加される
とき、ＣＲＴｌｌｌのグリツド電圧は電子ビーム幅が最
大電子ビーム幅の１／２となるように設定される（第４
図のＨ参照）。またステツプＳ２で示される電圧が増幅
器１６４に印加されるとき、ＣＲＴｌｌｌのグリツド電
圧は、電子ビーム幅が最大電子ビーム幅と等しくなるよ
うに設定される（第４図のＦ参照）。かくして上述した
回路は、交点Ｐ−３及びＰ−２（第４図参照）における
サンプル信号（第１ペア）に応答して、制御信号（Ｓ１
及びＳ２）の第１セツトを展開させる。前記第１セツト
はパス（例えば第４図の１０６）に沿つて光の幅を増加
させる。ここで増加される光の幅は、サンプル信号（第
１ペア）により決定される範囲内に限られる。鋸歯状電
圧１４０が交点Ｊ３の電圧と等しくなると、ＸＯＲｌ５
２及び０Ｒゲート１５４の出力電圧はローに復帰する。

このことによりエミツタフオロア１６０はターン・オフ
され、よつて増幅器１６４の入力電圧は波形１７１のス
テツプＳ３で示される電圧（エミツタフオロア１４４の
出力電圧）まで降下する。ステツプＳ３で示される電圧
は、ビーム幅を最大ビーム幅の１／２まで縮小する（第
４図のＦ″参照）。最後に、鋸歯状電圧１４０が交点Ｊ
４の電圧と等しくなると、電圧コンパレータ１３６及び
ＸＯＲｌ４２の出力電圧はローに復帰する。よつてエミ
ツタフオロア１４４はターンオフされ、増福器１６４の
入力電圧は波形１７１のステツプＳ４で示される電圧（
零ボルト）まで降下する。そして電子ビームは、第４図
のＨ′に示される如く、カツト・オフされる。かくして
上述した回路は、交点Ｐ−２及びＰ−１（第４図参照）
におけるサンプル信号（第２ペア）に応答して、制御信
号（Ｓ３及びＳ４）の第２セツトを展開させる。前記第
２セツトはパス（例えば第４図の１０６）に沿つて光の
幅を減少させる。ここで減少される光の幅は、サンプル
信号（第２ペア）により決定される範囲内に限られる。
再現せんとする波形０一部が水平であり、したがつてパ
スとの交点振幅が一定である場合（例えば第４図におい
て交点Ｐ−３，Ｐ−２，Ｐ−１が水平直線上にある場合
）、交点Ｐ−３，Ｐ−２，Ｐ−１におけるサンプル信号
の値は一定となる。

よつて電圧コンパレータ１３０，１３２，１３４，１３
６の反転入力端子に印加される電圧は一定の値となる。
それ故に、これらコンパレータの非反転入力端子に印加
されている鋸歯状電圧１４０が反転入力端子に印加され
ている電圧と等しくなるとき、全てのコンパレータ出力
電圧は同時にハイとなる。このとき、ＸＯＲｌ４２及び
ＸＯＲｌ５２の出力電圧に変化はない。したがつて電子
ビームが最大ビーム幅を有すべきとき、ある交点におけ
る電子ビームは決してターン・オンしなぃ。電子ビーム
はこういつた状況において、０Ｒゲート１６６の動作に
よりターン・オンされる。即ち０Ｒゲート１６６の一方
の入力信号がハイになると、０Ｒゲート１６６は立ち上
りエツジを発生する。前記立ち上りエッジはコンデンサ
１６８及び抵抗器１５６により微分され、よつて０Ｒゲ
ート１５４に狭帯幅パルス１８２が印加される。すると
０Ｒゲート１５４の出力電圧はハイとなり、ＣＲＴｌｌ
ｌの電子ビームがターン・オンされる。制御信号に含ま
れるステツプの数（Ｓ１〜Ｓ４）は、より多くの抵抗器
を用いることにより増加することができる。

即ちＤ−Ａコンバータの出力端子間に接続される抵抗器
の数を増し、これに伴つてコンパレータ及びＸＯＲを増
加するか又はサンプル点の数を増加させることにより達
成される。そして十分なステツプ数が採られるならば、
再生されるパターンは、既に説明したダイヤモンド・パ
ターンと実際上同じになる。４点４ステツプ・パターン 第６図は、表示せんとする波形を４点４ステツプのコン
トラスト・パターンを用いて表示する方法を説明した図
である。

図において平行なパスは１８０，１８２，１８４，１８
６，１８８，１９０，１９２，１９４の破線（ベース・
ライン１９６から上方に伸びている）により示されてい
る。また波形１９８は交点Ｐ−４，Ｐ−３，Ｐ−２，Ｐ
−１においてそれぞれパス１８０，１８２，１８４，１
８６と交差している。そして波形１９８はパス１８６，
１８８，１９０に沿つた光パターン１８６′，１８８′
，１９０′により表示されている。交点Ｐーノ４及びＰ
−３により指定される振幅範囲内において、斜線の引か
れたパターン１８８５はそのパターン幅を等間隔（４ス
テツフリに増加させている。

交点Ｐ−３及びＰ−２により指定される振幅範囲内にお
いて、ビーム幅は最大値を保持する。即ち最大ビーム幅
は、パス間隔の２倍に相当する。その後、交点Ｐ−２及
びＰ−１により指定される振幅範囲内において、ビーム
幅は最大値から零に至るまで等間隔４ステツプにより減
少していく。パターン１８６″及び１９０″についても
パターン１８８１と同じである。したがつて図より明ら
かな如く、パターンの一部重複が生じる。４点４ステツ
プ・パターンを表示する装置パス１８０〜１９４（第６
図参照）と一致したラスター線を有するＣＲＴを含む表
示装置において、図示されたパターンは電子ビームが各
ラスター線に沿つてスキヤンされるとき該電子ビーム幅
を制御することにより形成される。

第ｒ図は、本発明の第３実施例による波形表示装置全体
を示す回路図であり、本回路により第６図に示された４
点４ステツプ・パターンが表示される。

図において、表示せんとする波形を表わすデジタル信号
が波形信号源２００から送り出される。前記デジタル信
号は、「ブライト・スキヤン」回路（第１図において説
明した）としての働きをするサンプル処理回路２０２に
導入される。サンプル・処理回路２０２の出力信号は、
４つのシフト・レジスタ・セクシヨン２０６，２０８，
２１０，２１２から成るシフト・レジスタ２０４に導入
される。前記シフト・レジスタ・セクシヨン２０６，２
０８，２１０，２１２は、システム・クロツク回路２１
４から送り出される各パルスに応答してデジタル・ワー
ドを前進させる。シフト・レジスタ２０４のロードが完
了した後、シフト・レジスタ・セクシヨン２０６，２０
８，２１０，２１２の出力端子に送り出されるデジタル
・ワードは一群のサンプル信号となる。前記サンプル信
号は、連続する４つのパス（例えばＰ−４，Ｐ−３，Ｐ
一２，Ｐ−１；第６図参照）上において表示せんとする
波形の振幅を表わしている。これらサンプル信号はそれ
ぞれＤ−Ａコンバータ２１６，２１８，２２０，２２２
の入力端子に印加される。前記Ｄ一Ａコンバータ２１６
〜２２２は波形振幅に対応したアナログ電圧を発生する
。これらアナログ電圧は、同時且つ別個に波形を表わす
一群の信号とみなされる。ここで波形とは、連続する４
本のラスター線上において再現される波形である。４つ
の等しい抵抗器Ｒｌ，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４は、Ｄ一Ａコン
バータ２１６の出力端子とＤ−Ａコンバータ２１８の出
力端子との間に直列接続されている。

また抵抗器の接続交点Ｊｌ，Ｊ２，Ｊ３，Ｊ４はそれぞ
れ電圧コンパレータＱ，Ｈ，Ｔ，Ｆの反転入力端子に接
続されている。４つの等しぃ抵抗器Ｒ１″，Ｒ２″，Ｒ
３′，Ｒ４′は、Ｄ−Ａコンバータ２２０の出力端子と
Ｄ−Ａコンバータ２２２の出力端子との間に直列接続さ
れている。

また抵抗器の接続交点Ｊ１″，Ｊ２′，Ｊｆ′，Ｊ４′
はそれぞれ電圧コンパレータＱ″，Ｈ″，Ｔ″，Ｆ″の
反転入力端子に接続される。システム・クロツク回路２
１４の送り出すパルスに同期して動作する高速掃引発振
器２２４は、上述した電圧コンパレータＱ，Ｈ，Ｔ，Ｆ
，ＱＩ，Ｈ″，Ｔ″，Ｆ″の非反転入力端子に対して鋸
歯状電圧２２６を送り出す。上記電圧コンパレータに後
続する論理回路は、電子ビーム幅制御信号を送り出す。

即ち前記制御信号は、電子ビームがひとつのパスに沿つ
てスキヤンされるとき、一組のサンプル信号（Ｐ−４及
びＰ−３、又はＰ−２及びＰ−１）に応答してＣＲＴ２
２７における電子ビーム幅を増加させる。また前記制御
信号は、電子ビームが前記パスに沿つてスキヤンされる
とき、他の一組のサンプル信号に応答して電子ビーム幅
を減少させる。電圧コンパレータＱ及びＱ′の出力信号
は共にＸＯＲ２２８に導入され、電圧コンパレータＨ及
びＨｌの出力信号は共にＸＯＲ２３Ｏに導入され、電圧
コンパレータＴ及びＴｌの出力信号は共にＸＯＲ２３２
に導入され、電圧コンパレータＦ及びＦ″の出力信号は
共にＸＯＲ２３４及び０Ｒゲート２６２（並列接続され
ている）に導入される。ＸＯＲ２２８のオープン・コレ
クタ出力端子は、トランジスタ２３６のベースとポテン
シオメータ２３８のアームとの共通接続点に接続されて
いる。トランジスタ２３゛６のエミツタは、エミツタ負
荷抵抗器２４０を介して負電源Ｖ−に接続されている。
よつてトランジスタ２３６のエミツタ出力信号が増幅器
２４４を介して制御グリツド２４２に印加されるとき、
ＣＲＴ２２７の電子ビームはカツト・オフされる。ＸＯ
Ｒ２３Ｏのオープン・コレクタ出力端子は、トランジス
タ２４６のベースとポテンシオメータ２４８のアームと
の共通接続点に接続されている。トランジスタ２４６の
エミツタは抵抗器２４０に接続されている。ＸＯＲ２３
２のオープン・コレクタ出力端子は、トランジスタ２５
０のベースとポテンシオメータ２５２のアームとの共通
接続点に接続されている。トランジスタ２５０のエミツ
タは抵抗器２４０に接続されている。ＸＯＲ２３４の出
力端子は０Ｒゲート２５４の一方の入力端子に接続され
、また０Ｒゲート２５４の他方の入力端子は抵抗器２５
６を介して接地される。０Ｒゲート２５４の入力端子と
抵抗器２５６との共通接続点は、コンデンサ２６４を介
して０Ｒゲート２６２の出力端子に接続される。

０Ｒゲート２５４のオープン・コレクタ出力端子はトラ
ンジスタ２５８のベースに接続されると共に、抵抗器２
６０を介＋して正電圧源ＶＢに接続される。

トランジスタ２５８のエミツタは抵抗器２４０に接続さ
れる。ＣＲＴ２２７における電子ビーム偏向を達成する
ため、高速掃引発振器２２４の送り出す鋸歯状電圧２２
６が増幅器２６９を介して偏向装置２６６に印加される
。ビームのラスター偏向を達成するため、システム・ク
ロツク回路２１４の送り出すパルスが周波数分周器２Ｔ
０に導入される。よつて低速掃引発振器２７２は周波数
分周器２７０の送り出す低周波パルスに同期して動作す
る。低速掃引発振器２７２は増幅器２７４を介して偏向
装置２６６に接続される。第７図の動作 第７図に示された波形表示装置の動作は、パターン１８
８″（第６図参照）を形成する方法を考察することによ
り理解される。

まず交点Ｐ−４及びＰ−３（第６図参照）により指定さ
れる振幅範囲内において、パターンの幅は零から、最大
パターン幅Ｆ′の２５％ずつ増加していく。即ちパター
ン幅Ｑ″は最大パターン幅Ｆ″の２５％、パターン幅Ｈ
′は最大パターン幅Ｆｌの５０％、パターン幅Ｔ′は最
大パターン幅ＦＩの７５ｑ１）となつている。また交点
Ｐ−３及びＰ−２により指定される振幅範囲内において
、パターン幅は最大パターン幅Ｆｌ−Ｆを維持する。更
に交点Ｐ−２及びＰ−１により指定される振幅範囲内に
おいて、パターン幅は最大パターン幅Ｆから最大パター
ン幅の２５（ｆｌ）ずつ減少して行き、零に至る。Ｄ−
Ａコンバータ２１６，２１８，２２０，２２２の出力電
圧は交点Ｐ−１，Ｐ−２，Ｐ−３，Ｐ−４の振幅に比例
している。したがつて接続交点Ｊｌ，Ｊ２，Ｊ３，Ｊ４
，Ｊ！，Ｊ３′，Ｊ２′，Ｊ１′の電圧はそれぞれパタ
ーン幅Ｑ，Ｈ，Ｔ，Ｆ，Ｆ″，Ｔ″，Ｈ″，Ｑ″に該当
する。ラスタ線の最初の部分に対応する鋸歯状電圧２２
６は零である。

このとき全ての論理回路の出力電圧はローとなつている
。鋸歯状電圧２２６が接続交点Ｊ１″の電圧と等しくな
るとき、電圧コンパレータＱ′の出力電圧はハイとなる
。そしてＸＯＲ２２８の出力電圧は、ポテンシオメータ
２３８によつて決定される電圧値まで上昇する。よつて
トランジスタ２３６のエミツタに生じる電圧は、波形２
７６のステツプＳ１に対応する電圧となる。鋸歯状電圧
２２６が接続交点Ｊ２″の電圧と等しくなるとき、電圧
コンパレータｗの出力電圧はハイとなり、ＸＯＲ２３Ｏ
の出力電圧はポテンシオメータ２４８によつて決定され
る電圧値まで上昇する。よつてトランジスタ２４６のエ
ミツタに生じる電圧は、波形２ｒ６のステツプＳ２に対
応する電圧となる。その後鋸歯状電圧２２６が接続交点
Ｊ３′の電圧と等しくなるとき、電圧コンパレータＴ′
の出力電圧はハイとなり、ＸＯＲ２３２の出力電圧はポ
テンシオメータ２５２によつて決定される電圧値まで上
昇する。よつてトランジスタ２５０のエミツタに生じる
電圧は、波形２７６のステツプＳ３に対応する電圧とな
る。更に鋸歯状電圧２２６が接続交点Ｊ４′の電圧と等
しくなるとき、電圧コンパレータＦ′の出力電圧はハイ
となり、ＸＯＲ２３４の出力電圧はハイとなる。よつて
０Ｒゲート２５４の出力電圧は、抵抗器２６０の他端に
接続されて＋ぃる正電圧源ＶＢによつて決められる。

したがつてトランジスタ２５８のエミツタに生じる電圧
は、波形２７６のステツプＳ４に対応する電圧となる。
以上述べた如くステツプＳｌ，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４に対応
する信号は、ＣＲＴ２２７の電子ビーム幅をそれぞれ最
大電子ビーム幅の２５％，５０ｇ６，７５％，１００（
ｆ）へと変化させる。これら信号は・一対のサンプル信
号（交点Ｐ−４，Ｐ−３におけるサンプル信号）によつ
て決定される振幅範囲においてビーム幅を増加させる。
また鋸歯状電圧２２６が連続的に上昇していき接続交点
Ｊ４，Ｊ３，Ｊ２，Ｊｌの電圧と等しくなるとき、電圧
コンパレータＦ，Ｔ，Ｈ，Ｑは順次その出力電圧をハイ
に変化させる。そしてＸＯＲ２２８，２３Ｏ，２３２及
び０Ｒゲート２５４の出力電圧をローに戻す。よつて波
形２７６のステツプＳ５，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８に対応する
信号が発生される。これら信号は一対のサンプル信号（
交点Ｐ−２，Ｐ−１におけるサンプル信号）によつて決
定される振幅範囲においてビーム幅を減少させる。０Ｒ
ゲート２６２は、コンデンサ２６４及び抵抗器２５６と
共にパルス２６８を発生する。

このパルス２６８は、２つの中間交点が同一振幅を有す
るとき０Ｒゲート２５４の出力端子に最／」娼パルスを
発生させる。波形２７６のステツプ数を増加するには、
Ｄ−Ａコンバータ２１６及び２１８の出力端子間に接続
された抵抗器の数、及びＤ−Ａコンバータ２２０及び２
２２の出力端子間に接続された抵抗器の数を増加すれば
よい。

これら抵抗器の増加に伴つて電圧コンパレータ及びＸＯ
Ｒも増加する必要がある。４点４ステツプ・パターンを
表示する他の装置表示せんとする波形が４つのパス内に
おいてその方向を逆転するとき、交点Ｐ−４及びＰ−３
の振幅によつて決定される範囲と、交点Ｐ−２及びＰ−
１の振幅によつて決定される範囲との間における重複が
生じる。

このとき、第７図に示された回路によつて表示されるラ
インにギヤツプの生じる可能性が存在する。次に説明す
る回路（第８図に記載されている）によればこのギヤツ
プは生じなくなる。第８図は、本発明の第４実施例によ
る波形表示装置全体を示す回路図であり、本回路により
第６図に示された４点４ステツプ・パターンが表示され
る。

図示された回路部品は、第７図に示された回路部品とほ
とんど同じである（第７図と同じ部品番号を付してある
）。異る点は、第７図に示されたＸＯＲ２２８，２３Ｏ
，２３２のそれぞれが２個のＸＯＲ及び１個の０Ｒゲー
トに置き換えられてぃる点である。即ち一対のＸＯＲ２
７８及び２８０の出力端子はそれぞれ０Ｒゲート２８２
の入力端子に接続され、０Ｒゲート２８２の出力端子は
トランジスタ２３６のベースに接続されている。また一
対のＸＯＲ２８４及び２８６の出力端子はそれぞれ０Ｒ
ゲート２８８の入力端子に接続され、０Ｒゲート２８８
の出力端子はトランジスタ２４６のベースに接続されて
いる。更に一対のＸＯＲ２９０及び２９２の出力端子は
それぞれＯＲゲート２９４の入力端子に接続され、ＯＲ
ゲート２９４の出力端子はトランジスタ２５０のベース
に接続されている。次に示す表は、電圧コンパレータと
ＸＯＲとの接続関係を示している。第８図の動作 第６図に示されるような傾斜線１９８を表示せんとする
場合、第８図に示された回路の動作は第７図に示された
回路の動作と非常に良く似ている。

例えばコンパレータＱｌの出力状態が変化するとき、Ｏ
Ｒゲート２８２の出力電圧はハイとなる。したがつてグ
ラフ２９６に示されたステツプＳ１′に対応する信号が
発生される。そしてコンパレータＱの出力状態が変化す
るまでＯＲゲート２８２はハィ状態を維持する。即ちコ
ンパレータＱの出力状態が変化する時点において、０Ｒ
ゲートの出力電圧はローへ復帰し、よつてステツプＳ１
に対応する信号が発生される。ＸＯＲ２７８及び２８０
に接続されているコンパレータＦ及びＦｌの出力状態が
変化したとしても、ＸＯＲ２８０及び２８２に導入され
ている２つの入力信号が同じ論理状態とならない限り、
ＯＲゲート２８２の出力電圧はハイを維持する。したが
つて鋸歯状電圧２２６が上昇するにつれＯＲゲート２８
２，２８８，２９４，２５４の出力電圧は順次ハイ状態
へ変化する。よつてステツプＳ１ｌ，Ｓ２′，Ｓ３′，
Ｓ４′に対応する信号が発生される。これら信号は一対
のサンプル信号に応答して一組の制御信号を構成する。
ここで、一対のサンプル信号とは、一対の交点（Ｐ−４
及びＰ−３；第６図参照）の振幅を表わすものである。
前記制御信号は、特定方向に向つて光コントラスト・パ
ターンの幅を連続的に増加させるのに用いられる。但し
上述した一対のサンプル信号により表わされる振幅によ
つて決定される振幅範囲内においてである。第７図に示
された回路によると、ある振幅範囲（コンパレータＱ，
Ｑ″の出力電圧がハイに変化するためステツプＳ１，Ｓ
１′に対応する信号が発生される）と、ある振幅範囲（
コンパレータＨ，Ｈ″の出力電圧がハイに変化するため
ステツプＳ２，Ｓ２ｌに対応する信号が発生される）と
の間にスペースを生じる可能性がある。

このような場合、当該スぺースにおけるビーム幅は零と
なる。よつて表示波形中にギヤツプが生じる。これに対
し第８図に示された回路によれば、コンパレータＱ又は
Ｑｌのいずれか一方が状態変化をすると、ステツプＳ１
′に対応する信号が発生される。よつてビーム幅は最大
ビーム幅の２５％まで増加する。しかし上記コンパレー
タの他方が状態変化をしたとしてもステツプＳ１に対応
する信号が発生されないため、コンパレータＦ及びＦＩ
が同時に状態変化をしない限り、ビーム幅は零へと減少
していく。かくして交点Ｐ−４及びＰ−３間の範囲（交
点Ｐ−２及びＰー１間の範囲と重複する）にギヤツプが
生じないことになる。第９図は、第７図及び第８図に示
された論理ゲートヘ入力信号を供給するデジタル回路０
一実施例を示すブロツク図である。

即ち第７図又ぱ第８図に示されたアナログ回路の代わり
に図示されたデジタル回路が用いられる。表示せんとす
る波形を表わす信号は、波形信号源３００からサンプル
処理回路３０２へ送られる。サンプル処理回路３０２の
出力信号はプロセツサ３０４に送られる。サンプル処理
回路３０２及びプロセツサ３０４は、ラィン走査周波数
（システム・クロツク回路３０８に接続された分周器３
０６により提供される）に同期して動作する。信号振幅
（例えば交点Ｐ−４，Ｐ−３，Ｐ−２，Ｐ−１の振幅：
第６図参照）を表わすサンプル信号がプロセツサ３０４
に導入された後、プロセツサ３０４ぱパターン内の各ス
テツプが生じる点の振幅を計算する。図示された回路に
おいてこれら振幅を表わすデジタルｌ・ワードは、プロ
セツサ３０４からシフト・レジスタ３１０ヘ送り出され
る。シフト・レジスタ３１０に含まれるシフト・レジス
タ・セクシヨン３１２，３１４，３１６，３１８，３２
０，３２２，３２４，３２６からは、それぞれ出力信号
Ｆ，Ｔ，Ｈ，Ｑ，Ｆ″，Ｔ″，Ｈｌ，Ｑ″が送り出され
る。これら出力信号は、それぞれデジタル・コンパレー
タ３２８，３３０，３３２，３３４，３３６，３３８，
３４０，３４２のＢ入力端子に導入される。各シフト・
レジスタ・セクシヨンの必要とされる前進は、プロセツ
サ３０４から送り出されるパルスによつて制御される。
システム・クロツク回路３０８から送り出されるパルス
により駆動されるカウンタ３４６は、デジタル・コンパ
レータ３２８〜３４２のＡ入力端子にデジタル・ワード
を送り出す。ここで前記デジタル・ワードは、繰り返さ
れるシーケンスにおける異なつた増加振幅に対応する。
各シーケンスは、ひとつのライン走査の間に生じる。そ
して１ラインにおけるデジタル・ワード数は、分周器３
０６の分周比に依存する。なぜなら分周器３０６の出力
信号は高速ランプ（ライン）発生器３４８を同期させる
からである。ここで高速ランプ発生器３４８は、ＣＲＴ
のライン偏向速度を制御する。分周器３５０は分周器３
０６と低速（ラスター）ランプ発生器３５２との間に接
続されている。また低速偏向回路はＣＲＴのラスター偏
向を制御する。デジタル・コンパレータ３２８〜３４２
のいずれかひとつのＡ入力端子に印加されるデジタル・
ワードがある一定の振幅（シフト・レジスタ・セクシヨ
ンのひとつからＢ入力端子に印加されるデジタル・ワー
ドによつて表わされる振幅に等しいか、又はそれ以上の
振幅）を表わすときはいつでも、当該コンパレータの出
力電圧はローからハイへと変化する。よつてデジタル・
コンパレータの出力信号Ｆ，Ｔ，Ｈ，Ｑ，Ｆ″，Ｔ″，
Ｈ″，Ｑ″は、第７図及び第８図に示されたコンパレー
タの出力信号と互換性を有する。このことにより第７図
及び第８図に示された回路は、既に説明した通りの動作
を行う。第１０図は、第７図又は第８図に示された論理
ゲートへ入力信号を提供するデジタル回路の他実施例を
示すプロツク図である。

即ち第ｒ図又は第８図に示されたアナログ回路の代わり
に図示されたデジタル回路が用いられる。表示せんとす
る波形を表わす信号は、波形信号源３５４からサンプル
処理回路３５６へ送られる。サンプル処理回路３５６の
出力信号はシフト・レジスタ３５８（４個のシフト・レ
ジスタ・セクシヨン３６０，３６２，３６４，３６６か
ら成る）へ送られる。システム・クロツク回路３７６に
より駆動される分周器３７４は、ラスター・ライン周波
数同期パルスを各シフト・レジスタ・セクシヨン３６０
〜３６６、サンプル処理回路３５６、高速ランプ発生器
３６８、分周器３ｒ０へ送り出す。分周器３７０は同期
パルスを低速ランプ発生器３ｒ２へ送り出す。デジタル
平均回路３７８の入力端子はシフト・レジスタ・セクシ
ヨン３６０及び３６２の出力端子にそれぞれ接続されて
いる。したがつてデジタル平均回路３７８から送り出さ
れるデジタル信号は、交点Ｐ−１及びＰ−２（第６図参
照）の中間パターン幅Ｈを表わす。同様にデジタル平均
回路３８０の入力端子はシフト・レジスタ・セクシヨン
３６０及びデジタル平均回路３７８の出力端子に接続さ
れてぃるので、該デジタル平均回路３８０から送り出さ
れるデジタル信号は四分の一パターン幅Ｑ（第６図参照
）を表わす。デジタル平均回路３８２の入力端子はシフ
ト・レジスタ・セクシヨン３６２及びデジタル平均回路
３７８の出力端子に接続されているので、該デジタル平
均回路３８２から送り出されるデジタル信号は四分の三
パターン幅Ｔ（第６図参照）を表わす。更に全パターン
幅Ｆ（第６図参照）を表わすデジタル信号はシフト・レ
ジスタ・セクシヨン３６２の出力端子から直接取り出さ
れる。第６図に示されたパターン幅Ｆ″，Ｔ″，Ｈ″，
Ｑｌを表わすデジタル信号も同様に得られる。即ちシフ
ト・レジスタ・セクシヨン３６４の出力信号はパターン
幅Ｆｌを表わし、デジタル平均回路３８４（シフト・レ
ジスタ・セクシヨン３６４及び３６６に接続されている
）の出力信号はパターン幅Ｈ″を表わし、デジタル平均
回路３８６（ｓ／．フト・レジスタ・セクシヨン３６４
及びデジタル平均回路３８４に接続されている）の出力
信号はパターン幅Ｔ′を表わし、デジタル平均回路３８
８（シフト・レジスタ・セクシヨン３６６及びデジタル
平均回路３８４に接続されている）の出力信号はパター
ン幅Ｑ′を表わす。デジタル平均回路３８０，３７８，
３８２、シフト・レジスタ・セクシヨン３６２、シフト
・レジスタ・セクシヨン３６４、デジタル平均回路３８
６，３８４，３８８の出力信号はそれぞれデジタル・コ
ンパレータ３９０，３９２，３９４，３９６，３９８，
４００，４０２，４０４のＢ入力端子に導入される。

またシステム・クロツク回路３７６により駆動されるカ
ウンタ４０６の出力信号は上記デジタル・コンパレータ
３９０〜４０４のＡ入力端子に導入される。各ライン走
査の期間中、カウンタ４０６は一連のデジタル・ワード
（連続して大きな振幅を表わす）を送り出す。デジタル
・コンパレータ３９０〜４０４のＢ入力端子に導入され
るデジタル・ワードによつて表わされる値より前記振幅
が大きいとき、デジタル・コンパレータの出力電圧は口
ーからハイへと変化する。よつてデジタル・コンパレー
タ３９０〜４０４の出力信号は、第７図及び第８図に示
されたコンパレータＱ，Ｈ，Ｔ，Ｆ，Ｆ″，Ｔ″，Ｈ″
，Ｑ′の出力信号と互換性を有する。ラスター線とパス
カ＝致しない装置 以上述べた装置において、ＣＲＴ面上のラスター線は並
列パスと一致していた（光はパスに沿つて発せられる）
。

したがつて第１図に示されたダイヤモンド型光コントラ
スト・パターン、第４図に示された２ステツプの光コン
トラスト・パターン、第６図に示された４ステツプの光
コントラスト・パターンは、電子ビームが各ラスター線
に沿つてスキヤンされるとき、表示せんとする波形が各
ラスター線と交差する点の振幅によつて決められる範囲
内において、該電子ビーム幅を変調することにより形成
される。第１１Ａ図は、ラスター線と並列パスが交差す
るよう構成された波形表示装置（本発明の第５実施例）
を示すプロツク図、第１１Ｂ図は第１１Ａ図に示された
装置の動作を説明するためのグラフである。

第１１Ａ図において、表示せんとする波形を表わす信号
は信号源４１０からＡ−Ｄコンバータ４１２へ送られる
。

Ａ−Ｄコンバータ４１２は波形の振幅を定期的にサンプ
ルし、デジタル・サンプル・ワード（各サンプルの振幅
を表わす）をコンピユータ４１４に送り出す。各デジタ
ル・サンプル・ワードがコンピユータ４１４により受信
されると、該コンピユータ４１４は当該デジタル・サン
プル・ワード及び先行するデジタル・サンプル・ワード
に基づき、光コントラスト・パターンが有すべき幅（即
ちパスとラスター線との交点におけるコントラスト幅）
を計算する。ここで前記交点は、デジタル・サンプル・
ワードにより表わされる最低振幅と最高振幅の間に存在
する。もし７つの異つたコントラスト幅（及び０ＦＦ）
が用いられるならば、コンピユータ４１４は３ビツト・
ワード（各交点のコントラスト幅を表わす）を発生する
。前記３ビツト・ワードの各々は、メモリ４１６の記憶
場所にストアされる。ここで前記記憶場所は、ＣＲＴ上
の交点（ＤｉｓｐｌａｙｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉＯｎ）に
対応する。ストアされたワードは、ラスター・タイミン
グ発生器４１８の制御の下にメモリ４１６から逐次読み
出される。そしてＤ−Ａコンバータ４２０に導入される
。Ｄ−Ａコンバータ４２０の出力電圧はビーム幅制御電
極（例えばＣＲＴ４２４の制御グリツド４２２）に印加
される。ラスター・タイミング発生器４１８はまた偏向
回路４２６を制御する。偏向回路４２６はＣＲＴ４２４
の偏向コイル４２７を駆動する。即ち電子ビームは、メ
モリからのワード読み出し（メモリ４１６の並行ライン
４３０に沿つて行われる）に同期して、並行したラスタ
ー線４２８を走査する。メモリの各行におけるワードは
、垂直破線４３２の交点にストアされている。前記垂直
破線４３２は、ＣＲＴ４２４上の垂直破線４３４に対応
する。メモリ４１６からワードが読み出されるとき、Ｄ
−Ａコンバータ４２０の出力電圧は当該ワードにより決
定される値となる。したがつてＤ−Ａコンバータ４２０
からは、さまざまな振幅を有する一連のパルスが送り出
される。前記パルスの各々は、垂直破線４３４（ＣＲＴ
４２４上にある）の交点において発生される。そして各
交点における電子ビーム幅は、そのときに発生されるパ
ルス振幅に依存する。垂直破線４３４は並列に並べられ
たパスである。そして前記パスに沿つて光のコントラス
トが生じる（即ち特定のパターンが形成される）。これ
らパスの軌跡はメモリ４１６のワード記憶場所により決
められるもので、ラスター線の軌跡により決められるも
のでない。サンプリング速度を制御するため、コンピユ
ータ４１４はＡ−Ｄコンバータ４１２にパルスを送る。
またコンピユータ４１４は、ラスター・タイミング発生
器４１８を同期させるため、該発振器にパルスを送る。
第１１Ａ図の動作 第１１Ａ図に示された回路は、任意な形状を有する光の
コントラスト・パターンを形成するために用いられる。

その動作（ダイヤモンド型パターンを発生する）は第１
１Ｂ図を参照して以下に説明する。第１１Ｂ図はＣＲＴ
４２４面上にあるパス４３０及びラスター線４２８の軌
跡を２〜３示したものである。そして電子ビームは矢印
で示される方向に向いながら、ライン４２８に沿つて逐
次走査される。Ｄ−Ａコンバータ４２０からパルスが送
り出される期間中（即ち電子ビームがパス４３４に到達
する直前の時刻からそれ以降にかけて）、該電子ビーム
は０Ｎされて一定の輝度及び幅を有する。ここで電子ビ
ームの輝度及び幅は前記パルスの振幅により決定される
（円の直径により示される；第１１Ｂ図参照）。

パスＰ１に沿つてダイヤモンド・パターンＤ１を形成す
るには、まずパスＰ１とラスター線（Ｐ１−３点とＰ１
−２点との間にある）との交差点においてビームの直径
を比例的に増加せしめ、次いでこのパスＰ１とラスター
線（Ｐ１−２点とＰ１−１点との間にある）との交差点
においてビームの直径を比例的に減少せしめることによ
り達成される。斜線の引かれたダイヤモンド・パターン
Ｄ２を次のパスＰ２に沿つて形成するには、まずパスＰ
２とラスター線（Ｐ２−３点とＰ２−２点との間にある
）との交差点においてビームの直径を比例的に増加せし
め、次いでパスＰ２とラスター線（Ｐ２−２点とＰ２−
１点との間にある）との交差点においてビームの直径を
比例的に減少せしめることにより達成される。同様にダ
イヤモンド・パターンＤ３をパスに沿つて形成するには
まずパスＰ３とラスター・線（Ｐ３−３点とＰ３−２点
との間にある）との交差点においてビームの直径を比例
的に増加せしめ、次いでパスＰ３とラスター・ライン（
Ｐ３−２点とＰ３−１点との間にある）との交差点にお
いてビームの直径を比例的に減少せしめることにより達
成される。要約 本発明に係る実施例におぃて（但し第１１Ａ図を除く）
ＣＲＴのラスター線とパスは一致するものであり、該パ
スに沿つてパターンが形成される。

即ち連続的にコントラスト・パターン幅を増加させる第
１信号群及び連続的にコントラスト・パターン幅を減少
させる第２信号群は、該ビームがラスター線（即ちパス
）にそつて走査されるとき逐次発生される。しかし第１
１Ａ図に示される如くラスター線がパスと交差する場合
、第１信号群及び第２信号群はライン走査周期分だけ離
れて発生される。そして任意の交差点における信号はそ
の他の場合と同じであるが、信号の発生時間が異る。い
ずれの場合にしてもパスに沿つた特定位置における特定
ビーム幅を要求する信号が用いられ、そして該電子ビー
ムが特定位置に達したときに電子ビームのスポツト・サ
イズが制御される。このことは電子ビームがパスに沿つ
て走査される場合でも、またパスを横断する場合でも同
じである。上記機能は第２図、第５図、第７図、第８図
、第１０図に示されたハードウエア回路、第１１Ａ図及
び第１１Ｂ図に示されたソフトウエア及びコンピユータ
により達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図はダイヤモンド型コントラスト・パターンによつ
て表示された波形を説明した図、第２図は本発明の第１
実施例による波形表示装置全体を示す回路図、第３図は
第１図に示したダイヤモンド・パターンを形成するため
のアルゴリズムを示す表、第４図は表示せんとする波形
を３点２ステツプのコントラスト・パターンを用いて表
示する方法を説明した図、第５図は本発明の第２実施例
による波形表示装置全体を示す回路図、第６図は表示せ
んとする波形を４点４ステツプのコントラスト・パター
ンを用いて表示する方法を説明した図、第７図及び第８
図は本発明の第３、第４実施例による波形表示装置全体
を示す回路図、第９図及び第１０図は第７図及び第８図
に示された論理ゲートへ入力信号を供給するデジタル回
路の一実施例を示すプロツク図、第１１Ａ図は本発明の
第５実施例による波形表示装置全体を示すプロツク図、
第１１Ｂ図は第１１Ａ図に示された装置の動作を説明す
るためのグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 次のイ〜ルより成る波形表示装置。 （イ）表示せんとする入力信号を導入し、そしてその瞬
   時振幅を示すサンプリング信号を発生するサンプリング
   回路、（ロ）前記サンプリング回路の出力端に結合され
   、そして前記連続したサンプリング信号を順次送りだす
   複数の出力をもつシフトレジスタ、（ハ）前記シフトレ
   ジスタにおける第１ペアの出力信号によつて示された振
   幅の予定の分数をもつ複数の出力信号を発生するために
   、該シフトレジスタの第１出力対間に接続された第１分
   圧手段、（ニ）前記シフトレジスタにおける第２ペアの
   出力信号によつて示された振幅の予定の分数をもつ複数
   の出力信号を発生するために、該シフトレジスタの第２
   出力対間に接続された第２分圧手段、（ホ）前記第１、
   第２分圧手段の各異なつた出力の一つに結合された一方
   の入力端を具えた複数のコンパレータ、（ヘ）鋸歯状電
   圧の発生回路、 （ト）前記鋸歯状電圧波と同期してラスタ・スキャンに
   よる波形表示をなす陰極線管、（チ）前記各コンパレー
   タの他方の入力端に前記鋸歯状電圧信号を導入する手段
   、（リ）前記コンパレータの第１対の出力端に結合され
   、そして前記陰極線管の電子ビーム幅を増加させるため
   に第１セットの制御信号を発生する第１論理回路、（ヌ
   ）前記コンパレータの第２対の出力端に結合され、そし
   て前記陰極線管の電子ビーム幅を減少させるために第２
   セットの制御信号を発生する第２論理回路、（ル）前記
   第１および第２セットの制御信号を前記陰極線管のビー
   ム強度制御電極に印加する手段。