(57)【要約】【課題】波形密度（積算数）および輝度階調数の増加に比例した回路規模の増大を回避するとともに、レコード長（取り込みデータ点数）や演算、表示フォーマットなどデータ処理の違いによる波形データの取り込み数のばらつきに対応した階調変更が可能な仕組みを継承した波形表示装置を実現すること。【解決手段】波形データ取り込み期間内における波形データの発生頻度数に応じて表示画素毎に表示輝度を制御するように構成された波形表示装置において、表示画素毎に取り込んだ波形データの密度情報に基づき対数化された輝度階調情報を変換出力する輝度階調対数変換手段と、この輝度階調情報にオフセットを加減算する演算手段、を設けたことを特徴とするもの。  【選択図】                    図１
2010078353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波形データ取り込み期間内における波形データの発生頻度数に応じて表示画素毎に表示輝度を制御するように構成された波形表示装置において、
表示画素毎に取り込んだ波形データの密度情報に基づき対数化された輝度階調情報を変換出力する輝度階調対数変換手段と、
この輝度階調情報にオフセットを加減算する演算手段、
を設けたことを特徴とする波形表示装置。
【請求項２】
前記輝度階調対数変換手段は、表示画素毎に取り込んだ前記波形データの積算値からプライオリティエンコードにより輝度階調コードを自動算出するとともに、各プライオリティエンコード結果に前記波形データの積算値からビットを切り出して連結することを特徴とする請求項１記載の波形表示装置。
【請求項３】
前記オフセットはＣＰＵにより設定されることを特徴とする請求項１または請求項２記載の波形表示装置。
【請求項４】
前記波形表示装置はデジタルオシロスコープであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の波形表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波形表示装置に関し、詳しくは、波形データ取り込み期間内における波形データの発生頻度数に応じて表示輝度を制御するように構成された波形表示装置の改善に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
波形表示装置の一種に、波形データ取り込み期間内における波形データの発生頻度数に応じて、表示画素毎に表示輝度を制御するように構成されたデジタルオシロスコープがある。このようなデジタルオシロスコープでは、発生頻度数の高い波形部分は高輝度で表示され、発生頻度数の低い波形部分は低輝度で表示されるので、画面上の表示波形から各波形部分の発生頻度状況を表示輝度の高低で識別把握することができ、波形の観測解析が容易になる。
【０００３】
図４は、従来のデジタルオシロスコープの一例を示す構成図である。図４において、入力端子１に入力される被測定信号は、アンプ２を介してＡ／Ｄ変換器３およびトリガ回路４に入力される。Ａ／Ｄ変換器３の変換出力データおよびトリガ回路４のトリガ信号はデータ処理回路５に入力される。
【０００４】
データ処理回路５は、トリガ信号に基づいて波形取込み期間内にｎ回のアクイジションデータのメモリ６への取込みを行って表示画素毎に波形データの重ね描きを行い、別途設定される閾値に基づき重ね描いた波形をドット密度に応じて階調表現（輝度コード化）して表示処理回路７へ転送する。
【０００５】
表示処理回路７は、表示画素毎に波形残像時間の設定と経過時間に基づきドット密度に応じて階調を落とすことにより波形の残像を表現し、生成した残像表示画面を表示メモリ８を介して表示器９に表示する。
【０００６】
図５は、データ処理回路５の具体例を示すブロック図である。ＣＰＵ１０は、重ね描いた波形データをドット密度に応じて階調表現するための閾値を閾値設定レジスタ１１に設定する。データ点数積算部１２は、表示画素毎に取り込んだ波形データの密度情報をデータ密度情報格納部１３に格納する。
【０００７】
輝度コード変換部１４は、これら閾値設定レジスタ１１に格納された閾値とデータ密度情報格納部１３に格納された密度情報を表示画素毎に比較して輝度コード信号として出力する。ここで、データ点数の積算回数は、たとえば１６ビットの場合は６４×１０３回になり、３２ビットの場合は４×１０６回になる。一方、比較数は、輝度階調数を１６階調とすると４ビットで１５段階の比較をすることから１５個の比較器が必要になり、輝度階調数を２５６階調とすると８ビットで２５５段階の比較をすることから２５５個の比較器が必要になる。すなわち、輝度コード変換部１４は、これら輝度階調数に応じて並列接続される複数ｎ個の比較器の出力データを、最新の輝度コード信号として最新輝度コード格納部１５に出力する。
【０００８】
残光時間輝度コード格納部１６には、表示画素毎の残光時間輝度情報が、最新輝度コード格納部１５に格納される輝度コードと同じコード形式に変換されて格納される。
【０００９】
残光時間情報表示コード選択部１７には、最新輝度コード格納部１５と残光時間輝度コード格納部１６の各画素の出力データが入力され、輝度の明るい方が選択されて表示部９に出力されるとともに、残光時間輝度コード格納部１６に逐次上書き格納される。
【００１０】
表示部９は、表示画素毎に設定された波形残像時間と経過時間に基づきドット密度に応じた階調を落とし、波形の残像を表現する。
【００１１】
図６は頻度−輝度変換の概念図であり、データ点数が多くなることにより輝度は明るくなり、データ点数が少なくなることにより輝度は暗くなることを示している。
【００１２】
特許文献１には、波形の発生頻度情報を輝度変化として表示するデジタルオシロスコープの構成が記載されている。
【００１３】
【特許文献１】特開平０４−５０６６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ところで、このような従来のデジタルオシロスコープによれば、トリガ発生頻度に応じてｎ回の取り込み数は変化する。また、トリガ発生頻度が十分な場合であっても、レコード長（取り込みデータ点数）やデータ処理（演算、表示フォーマットなど）の違いによりｎ回の取り込み数は変化する。
【００１５】
ところが、波形密度が変化すると、閾値が固定の場合には波形の見え方が変化し、階調不足になって階調表現が意味を持たないケースが発生することがある。そこで、この問題を解決するために、頻度−輝度変換にあたり、ユーザが実際の表示状態から閾値を変更することにより全ての閾値をＣＰＵ１０から設定していた。
【００１６】
しかし、波形取り込み期間における波形密度の積算にあたり、波形取り込みレートが高速になると積算部分のビット数を増やす必要が出てくる。たとえば１０万回/秒の取り込みレートでは、同一ポイントのデータが繰り返された場合、１６ビットでは１秒間の間でオーバーフローしてしまう。
【００１７】
また、輝度変換の階調表現において、表現力を向上させるために階調数を増やすと比較器の数が増えることになる。たとえば１６階調であれば比較器１１は１５個でよいが、２５６階調とした場合には２５５個の比較器が必要となる。
【００１８】
さらに、積算ビット数および階調数を増やすと比較器のビット数および数が増大することから、積算数は１６ビットで輝度階調数は４ビットで１６階調程度が従来構成の回路規模と考えられ、それ以上のパフォーマンスおよび表示表現を実現するためには回路規模が膨大となる。
【００１９】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、波形密度（積算数）および輝度階調数の増加に比例した回路規模の増大を回避するとともに、レコード長（取り込みデータ点数）や演算、表示フォーマットなどデータ処理の違いによる波形データの取り込み数のばらつきに対応した階調変更が可能な仕組みを継承した波形表示装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
このような問題を解決するため、請求項１記載の発明は、
波形データ取り込み期間内における波形データの発生頻度数に応じて表示画素毎に表示輝度を制御するように構成された波形表示装置において、
表示画素毎に取り込んだ波形データの密度情報に基づき対数化された輝度階調情報を変換出力する輝度階調対数変換手段と、
この輝度階調情報にオフセットを加減算する演算手段、
を設けたことを特徴とする。
【００２１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の波形表示装置において、
前記輝度階調対数変換手段は、表示画素毎に取り込んだ前記波形データの積算値からプライオリティエンコードにより輝度階調コードを自動算出するとともに、各プライオリティエンコード結果に前記波形データの積算値からビットを切り出して連結することを特徴とする。
【００２２】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の波形表示装置において、
前記オフセットはＣＰＵにより設定されることを特徴とする。
【００２３】
請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の波形表示装置において、
前記波形表示装置はデジタルオシロスコープであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
これらにより、比較的簡単な回路構成で、波形データの頻度数を輝度変化として表示する波形表示装置が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例の主要部分を示す構成図であり、図５と共通する部分には同一の符号を付けている。図１において、データ密度情報格納部１３は、第１の０検出部１８および輝度階調対数変換部１９に接続されている。
【００２６】
輝度階調対数変換部１９の出力端子は演算器２０の一方の入力端子に接続され、演算器２０の他方の入力端子には輝度階調オフセット設定部２１の出力端子が接続されている。
【００２７】
演算器２０の出力端子は第１のセレクタ２２の一方の入力端子０および第２の０検出部２３に接続され、第１のセレクタ２２の他方の入力端子１には最小値が入力され、フラグ端子ＦＬＧには第２の０検出部２３の出力端子が接続されている。
【００２８】
第１のセレクタ２２の出力端子ＯＵＴは第２のセレクタ２４の一方の入力端子０に接続され、第２のセレクタ２４の他方の入力端子１には”０”が入力され、フラグ端子ＦＬＧには第１の０検出部１８の出力端子が接続されている。
【００２９】
そして、第２のセレクタ２４の出力端子ＯＵＴは、最新輝度コード格納部１５に接続されている。
【００３０】
図１の動作を説明する。第１の０検出部１８は、データ密度情報格納部１３から表示画素毎に出力される波形データについて”０”を検出する。これは、積算値”０”には輝度階調を割り当てていないことに基づく。
【００３１】
一方、輝度階調対数変換部１９は、データ密度情報格納部１３から表示画素毎に出力される波形データについて、図２に示すようなプライオリティエンコードを行うとともに、図３に示すような設定輝度階調数に応じたビットの切り出し連結を行う。
【００３２】
図２において、（Ａ）は波形データが１６ビット［１５：０］の場合に４ビットに変換するプライオリティエンコード例を示し、（Ｂ）は波形データが３２ビット［３１：０］の場合に５ビットに変換するプライオリティエンコード例を示している。
【００３３】
図３において、（Ａ）は設定輝度階調数が６ビット（６４階調）の例であって、４ビットに変換されたプライオリティエンコード出力にデータ密度情報格納部１３から表示画素毎に出力される１６ビットの波形データの上位２ビットが切り出されて連結されている。（Ｂ）は設定輝度階調数が８ビット（２５６階調）の例であって、５ビットに変換されたプライオリティエンコード出力にデータ密度情報格納部１３から表示画素毎に出力される３２ビットの波形データの上位３ビットが切り出されて連結されている。
【００３４】
再び図１において、輝度階調オフセット設定部２１はたとえばＣＰＵで構成されるものであり、図５のような輝度階調毎の閾値設定に代えて、輝度階調オフセット設定のみを行う。具体的には、演算器２０に入力され、輝度階調対数変換部１９の出力データと加減算される。輝度階調対数変換部１９の出力データの積算数が少なくて輝度が暗い場合には、輝度階調オフセット設定部２１から出力されるオフセットデータを加算することにより明るくする。また、オフセット量は、取り込みデータ点数に対応するレコード長や演算、表示フォーマットなどのデータ処理の違いを考慮し、波形データの取り込み枚数を想定して設定する。
【００３５】
第１のセレクタ２２は、演算器２０でオフセットを加減算した結果が”０”の場合には最小値を選択し、それ以外の場合は演算器２０の演算結果をそのまま第２のセレクタ２４に出力する。
【００３６】
第２のセレクタ２４は、データ密度情報格納部１３から出力される積算値データが”０”の場合はコード”０”を選択し、それ以外は第１のセレクタ２２の出力データを選択して後段の最新輝度コード格納部１５へ伝える。
【００３７】
このように、データ点数積算値からプライオリティエンコードにより輝度コードを自動算出して、頻度情報に基づき対数化した輝度階調を取り出すことにより、データ積算値のビット数に比例して回路規模が増大することはない。
【００３８】
同様に、輝度階調のビット数が増加しても、従来のように比較器の数が増大することもない。
【００３９】
なお、上記実施例ではデジタルオシロスコープの例について説明したが、同様な構成の波形表示装置であってもよい。
【００４０】
以上説明したように、本発明によれば、比較的簡単な回路構成で、波形データ取り込み期間内における波形データの発生頻度数に応じて表示輝度階調を制御できる波形表示装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施例の主要部分を示す構成図である。
【図２】本発明におけるプライオリティエンコード例を示す説明図である。
【図３】本発明におけるビット切り出し連結例を示す説明図である。
【図４】従来のデジタルオシロスコープの一例を示す構成図である。
【図５】図４におけるデータ処理回路５の具体例を示すブロック図である。
【図６】頻度−輝度変換の概念図である。
【符号の説明】
【００４２】
１２  データ点数積算部
１３  データ密度情報格納部
１５  最新輝度コード格納部
１８、２３  ０検出部
１９  輝度階調対数変換部
２０  演算器
２１  輝度階調オフセット設定部
２２、２４  セレクタ
【図１】
2010078353.tif 000003
【図２】
2010078353.tif 000004
【図３】
2010078353.tif 000005
【図４】
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【図５】
2010078353.tif 000007
【図６】
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