JPS59500079A - サンプリング陰極線管を用いたアナログ−デジタル変換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 サンプリング陰極線管を用いたアナログ−デジタル変換器 発明の背景 本発明は特に陰極線管（ＣＲＴ）を用いた高速アナログ信号サンプリング技術と サンプルのアナログ−デジタル変換技術に関するものである。

連続したアナログ信号をサンプリングすることにより、一連の不連続々アナログ 電圧レベルを得ることを必要とする多くの用途がある。成る場合には、これらの サンプルは直接用いられるが、殆んどの場合には、これらのサンプルはデジタル 化されている。最も一般的な高速アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ′ｓ）では 、アナログ・サンプルが取られるとサンプルとサンプリングの区間内にアナログ ・サンプルはデジタル化されている。即ち連続したアナログ波形の次のサンプル が取られる前にアナログ・サンダルの大きさを表わすデジタル語（ｄｉｇｉｔａ ｌ　ｗｏｒｄ）が作られる。これらのアナログ−デジタル変換器で最も速いもの はパ瞬間変換器（ｆｌａｓｈ　ｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓ）”と呼ばれており、この 変換器では多くの半導体比較器を用いている。現在のシリコン技術は、これらの 装置に上限（ｕｐｐｅｒ　１１ｍ１ｔ）を課している。この瞬間変換器は１秒当 、９５Ｘ１０個のサンプルで約６ピ、トの精度でデジタル語を発生させることが できる。しかしこれらの装置の重大な制限は、アナログ信号がサンプルされる際 に領域の急な変化を起こす重大な誤差（ｅｒｒｏｒｓ）にある。

その他の装置では、陰極線管（ＣＲＴ）と−緒に電子銃の標的となる少くとも１ つのアナログ電荷結合素子（ＣＣＤ）を用いている。この電荷結合素子は、半導 体内に電荷のポケッ）　（ｐｏｃｋｅｔ）を備えており、電荷の各ポケットは対 応するサンプル時間でアナログ信号に比例している。必要な数のサンプルが蓄積 された後、これらの６サンプルは低速で出されて低速アナログ・デジタル変換器 によってデジタル化され、そして低速メモリイに蓄積される。このようなアナロ グ・デジタル変換器及びメモリイは高いものではないが、高速瞬間変換器に匹敵 できるサンプル速度で電荷結合素子を駆動するには大量の電力が必要になる。更 に、電荷結合素子の非線形性も重大な問題である。

したがって、本発明の主目的は、従来のサンプリング装置及びアナログ−デジタ ル変換器よりも十分に速い速度で高周波アナログ信号を正確に、安価に且つ連続 してサンプリングすることができる装置及び方法を提供することにある。

発明の概要 上記目的及び他の目的は、陰極線管内の電子ビームをサンプルされるべき連続ア ナログ信号によって輝度変調（１ｎｔｅｎｓｉｔｙ　ｍｏｄｕｌａｔｅｄ）する 本発明によって達成される。電子ビームは、標的面を横切る同じノやターン、最 も一般的なものは環状の・やターン、の上を繰り返して偏向させられる。標的面 上には互いに近接して円のような閉じた形状（ｃｌｏｓｅｄ　ｆｉｇｕｒｅ）に 、多数の導電性ターゲット又は標的が置かれている。これらの標的は、標的を横 切る掃引が行なわれると電子ビームの強さに比例した電圧を発生する。出力は、 連続アナログ信号の連続したサンプルである。これらのサンプルは保持されて、 正確で安価な低速の可変アナログ−デジタル変換器によって順次デジタル化され る。

本発明の種々の面の特徴及び利点、その他の目的は以下の好捷しい実施例の詳細 な説明から明らかになるのであろう。以下添付の図面を参照して説明する。

図面の簡単な説明 第１図は本発明に係る技術によってサンプルされる連続アナログ波形を示してお シ； 第２図は本発明に係る陰極線管サンプリング装置の好ましい一実施例を示してお シ； 第３図は第２図のサンプリング装置と一緒に用いる電気回路の図； 第４図は第２図及び第３図のシステムによって得られるサンプルを用いる完全な システムをブロック図で示している。

好ましい実施例 まず第１図を参照すると、種々の電気的装置及び・システムにおいてサンプルす ることが必要とされている電圧波形のタイプの一例として連続アナログ波形１１ が示しである。この波形は正弦波に々るように示しであるが、他の形のアナログ 波形に対してもここに示す技術は同様に働く。一定の時間間隔で、種々のサンプ ル時期１３，１５．１７．１９等に電圧を得ることが望ましい。そしてこれらの アナログ電圧サンプルは、装置又はシステムのいずれでも直接に使用されている が、しばしばデジタル化されており、サンブリング過程はデジタル化のために保 持する以前に行なわれる。

第２図を参照すると、典型的な形をした陰極線管真空外囲器２１は、狭くなった 端部内に標準形電子銃を有しており、その他端には幾分大きな標的面２５が設け られている。この標的面２５は電子銃２３からの電子ビームが衝突する複数の標 的又はターゲットを支持している。高電圧電源３８は１０，０ＯＯＶオーダの加 速電圧を与える。そしてその陽極ラインは接地されるとともに陰極線管（ＣＲＴ ）のアノード４２に接続されている。一対の極板２９はビーム２７を垂直方向に 偏向し、一対の極板３１はビーム２７を水平方向に偏向させるように標準的に配 置されている。標準的な磁界偏向システムが同様の目的で作られる。この例にお いては、ビーム２７は標的面２５を横切る環状のパターンの上を定速度で走らさ れる。偏向回路３３が導線３５にサイン波をそして導線３７にコサイン波をそれ ぞれ水平極板及び垂直極板のために発生させることによシ、この偏向は行なわれ る。サンプルされるアナログ信号は増幅器３９を介して電子ビームの通路内にあ るグリッド４１に与えられ、グリッド４１は入力アナログ信号からグリッド４１ に与えられる変化する電圧に応じて時間の関数としてその輝度又は強さく１ｎｔ ｅｎｓｉｔｙ）を変言周する。

標的面２５上には、近接した標的４３及び４５のよう々多数の別個の電導性標的 か配置されている。これらの標的は好ましくは各々同じ寸法を有しており、互い に等距離はなれて、ビーム２７によって走査される経路と一致する環状の経路を 完全に囲むように配置されている。標的は互いに電気的に絶縁されており、また １又はそれ以上の導線で外囲器２１を介して外部処理回路に接続されている。標 的４３．４５・・・等のそれぞれの各外部導線に接続された負荷は容量性のみで あり、したがって各電圧は電子ビーム２７が標的を横切って掃引した瞬間のアナ ログ信号１１の値に比例する。

電子ビーム２７が一定の速度で走シ、標的４３，４５゜・・・が閉路内で等間隔 に配置されているとすれば、サンプルは周期的に且つ連続して取られる。

導電性標的４３．４５・・・のパターンと対応する電子ビーム２７の走査パター ンは環状である必要はないが、このような・ぐターンは最も便利である。導電性 標的４３．４５・・・が連続したパターン内に配置され且つ該標的上を電子ビー ム２７がそれと同じ・母ターン内を走査する限り、入力アナログ波形は連続的に サンプルされる。電子ビーム走査の速度及び標的間の間隔が整合されていれば、 即ち最も一般的には、走査速度が一定であり標的間の距離が等しい限り、サンプ ルは確実に周期的に行なわれる。

標的４３．４５・・の各々は、金属導体から簡単に作られる。この金属導体上に は、標的に衝突したときの電子ビームの強さに比例し且つ標的を横切る電子ビー ムの速度に逆比例する量の電荷が電子ビームによって蓄積される。各標的導体に よって発生させられる電圧は、一般的に蓄積される電荷の量に比例し容量性負荷 に反比例する。標的４３．４５・・・とじては、より高い電圧出力を得るため普 通の金属導体より、電子ビーム２７から受け取った電荷を増幅するタイプのもの が好ましい。このような素子としては電子衝撃半導体（ｅｌｅｃｔｒｏｎ　ｂｏ ｍｂａｒｄｅｄ　ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　）ダイオードがある。このダイ オードは、種々の型で商業的に第１」用されるものであることは公知である。こ のダイオードは、加速電圧が１０，０ＯＯＶオーダのときに、陰極線管ビームか らの各入射電子に対して２，０００個オーダの電子を発生することを主として特 徴としている。そして適当々逆バイアスがかけられると、非常に多くの電子がダ イオードから外部の回路へ引出される。

第３図を参照すると、電子衝撃半導体ダイオードの場合の標的電極４３．４５・ ・・と−緒に用いられる外部回路の１例が示してちる。ダイオード４３．４５・ ・・の各々は、個別のサンプル−ホールド回路４７．４９・・・にそれぞれ接続 されている。各ダイオード標的４３゜４５・・・は、共通の正電圧電源導線５１ に接続された第１の端子をそれぞれ有しており、各ダイオードの第２の端子は、 それぞれ個別のサンプル−ホールド回路に接続されている。尚サンプル−ホール ド回路は一例として示したものである。ダイオード４５の第２の端子は蓄積コン デンサ又は記憶コンデンサ５３を介して接地電位に接続されており、この蓄積コ ンデンサ５３は陰極線管の電子ビーム２７によってダイオード標的４５内発生さ せられた電荷を蓄積する。したがって、コンデンサの端子電圧は、電子ビーム２ ７がダイオード４５を横切って走査したサンプル瞬間における入力アナログ信号 １１の値に比例している。コンデンサ５３はＦＦ、Ｔスイッチ５５によって放電 が制御され、ＦＥＴスイッチ５５は回路５７の入力・ぐルスに応じてコンデンサ ５３の両端を短絡する。ＦＥＴスイッチ５５の操作により、サンプル−ホールド 回路４９はリセットされ、電子ビーム２７がダイオード標的４５を横切って走査 する次の時期に別の電荷を受け入れる準備をする。コンデンサ５３には、ソース ホロワ回路内（ｓｏｕｒｃｅｆｏｌｌｏｗｅｒ　ｃｉｒｃｕｉｔ）のＦＥＴノＺ ｙファ増幅器に接続されており、このソースホロワ回路は接地電位に対して低イ ンピーダンスの出力を導線６１に発生する。導線６１と接地点との間の電圧は、 入力アナログ波形１１のサンプルに比例している。

第４図を参照すると、出力導線６１及び他のサンプル−ホールド回路の各出力が マルチゾレクスーホールド回路（ｒｎｕｌｔｉｐｌｅｘ　ａｎｄ　ｈｏｌｄ　ｃ ｉｒｃｕｉｔ　）に印加され、そして次にアナログ電圧信号がアナログ−デジタ ル変換器６５に入力されている。アナログ−デジタル変換器の出力は、アナログ 波形１１の各サンプルの大きさを表わすデジタル語の形になっており、これらの デジタル語はデジタル・メモリイ６７に記憶される。制御回路６９は、第４図の これら各要素の協働操作を統一的に行なわせるとともに、線路５７にサンプル− ホールド回路４９へのクリーニング・ｉｅルス又ハリセット・パルスをそして線 路３４に偏向回路３３への同期信号を与える。

デジタル・メモリイ６７に保持されたデジタル化されたサンプル値は、多くの用 途のいずれにも用いることができる。一般的な用途の１つはディスプレイ装置内 に用いるものであシ、サンプルはデジタル・メモリからデジタル−アナログ変換 器へ読出され、そしてアナログ信号は目で見ることができるようにするディスプ レイ装置７１によって表示される。ディスプレイ装置７１は最も一般的には陰極 線管ディスプレイであるが、他の型式のもの、例えばＸ−Ｙ記録器などでもよい 。

このようなサンプリング装置の多くの用途においては、アナログ波形の連続した サンプルの確かな数、例えば１０００のよう々数を知ることが望まれている。そ の場合標的４３　、４．５等（第２図）の数を、１回に必要なサンプルの数に等 しくすることができ、各標的はそれぞれ先に述べた回路４９のような（第３図） 個別のサンプル−ホールド回路を備えている。複数のサンプル−ホールド回路か らの種々の出力は、折々につけ１つづつマルチプレクサ−ホールド回路６３を介 して１つのアナログ−デジタル変換器に供給され、全組が得られた後時間順に各 サンプルをデジタル化する。しかしながら、サンプルの数が多い場合、個々に標 的４３．４５等を設けると、陰極線管サンプリング装置を物理的に大きくし且つ 高価にすることになる。

そこで予想される連続サンプルの数より少ない数の標的４３．４５・・・を利用 することが好ましい。このような場合、回路４９のような各サンプル−ホールド 回路によって蓄積された電圧ンベルは、電子ビームがその標的上に衝突した後で きるだけ速く回路６３（第４図）内の同様のアナログ電圧記憶装置に伝送される 。

’Ｈ圧が一度回路４９のよう々特定のサンプル−ホールド回路から伝送されると 、蓄積コンデンサはクリア・パルスを受信することによ逆放電して新たな電圧を 受信するように回路を準備する。この伝送及びクリアは、電子ビームが所定の標 的に再び循環して戻ってくる前に行なわれなければならない。所望の数のサンプ ルが回路６３内に蓄積されると、サンプルはアナログ−デジタル変換器６５に連 続的に与えられてデジタル化される。勿論、処理の速度を上げるため、複数のア ナログ−デジタル変換器を並列処理するように用いることができるが、とにかく ここで使用されているアナログ−デジタル変換器６５の種類は、高品質のもの一 つである。これは、信号のデジタル化の速度は、本システムにおいては重大なも のではないため可能なのである。

このような構成に代えて、取るべき連続サンプルより少ない標的４３．４５を用 いる場合、先に述べた回路４９のよう々、サンプル−ホールド回路を複数、成る 種のスイッチング機構と一緒に標的導線に設けて、ビームが標的に衝突する毎に 標的を異なるサンプル−ホールド回路に連続的に接続するようにしてもよい。

いずれの場合においても、標的４３．４５・・の数は、電子ビームと標的との衝 突毎に発生する電圧が電子ビームの１回転以内に取得され且つ蓄積できるのに十 分なものでなければならない。本発明の種々の特徴を用いる特定の例では、正確 に１９９個の標的が用いられている。この場合、サンプリング速度は２ＧＨｚｉ で十分である。アナログ信号の１サイクル当シ２個のサンプルが最小の場合、信 号の可能な最大バンド幅はＩ　ＧＨｚである。

標的の数として奇数１９９を用いると、更に、形状寸法、電子ビームの回転速度 等のいずれも変更せずに最大設計速度より遅いサンプリング速度を選択的に使用 することができる利点がある。サンプリング速度を２倍（ａ　ｆａｃｔｏｒ　ｏ ｆ　ｔｗｏ）　ｉで下げるためには、最初の電子ビームが掃引する間は２つ回毎 のダイオードが用いられる。残りの交代用ダイオード（ａｌｔｅｒｎａｔｅ　ｄ ｉｏｄｅ）は、電子ビームの２回目の循環掃引において順次使用される。同様に して４倍下げる場合（即ち、最大速度の１／４　（ｏｎｅ−ｆｏｕｒｔｈ）のサ ンプリング速度の場合）、標的列のいたるところの４番目毎の標的からの信号が 用いられる。これらの場合のいずれにおいても、取られるアナログ信号の多数の サンプルは連続している。電子ビームの各回転毎に自動的に、２番目毎、４番目 毎又は所望の倍数毎のダイオードに所望のサンプルが与えられる。これは特定の 数のダイオードが用いられているためである。この数は普通奇数であシ、特定の 所望のサンプリング減少倍数及び電子ビームの回転速度に応じて、１９９以外の ものも確実に用いることができる。２，１０，２０，４０，１００倍等まで最大 サンプリング速度の減少を選択できる能力を得られるのが標準である。

ダイオード標的４３．４５の形状の特定の例では、その幅が０．３８１　／ｌａ ｎ　（１５ｍ１ｌｓ）で円に沿ってそれぞれの間隔が０．１２７　／ｒａｍ　（ ５ｍｉ　ｉｓ）あけられている。電子ビーム２７の横断寸法はできる限り小さく なるようにしておシ、一般的に直径が０．１２７／朔〜０．２５４／漏（５〜１ ゜ｍ１ｌｓ）の範囲内にある。標的ダイオードの電圧出方は、各標的４３．４５ ・・が幅があるのでその有限幅を電子ビームが横切っている間に生じるアナログ 波形１１（第１図）のその部分を積分している。

本発明の種々の面を特定の実施例について説明したが、本発明が補正された請求 の範囲の全範囲内で保護を受けるものであることが判がるであろう。

国際調査報告

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　電気的アナログ信号を一定の間隔でサンプルする方法において、連続した 閉ループ路の周りに実質的に等間隔で配置された複数の電気的に独立した導電性 素子を含み且つ真空外囲器内にある面の上にある前記閉ループ路の上を一定の速 度で電子ビームを繰シ返し走査する工程と、前記電子ビームが前、記導電性素子 に衝突する間に前記導電性素子の各々が前記電子ビームによって前記アナログ信 号の振幅に比例したレベルまで充電されるように前記面に衝突する前に前記アナ ログ信号によって前記電子ビームを輝度変調する工程と、前記導電性素子の電子 ビーム誘導電圧を個々に記憶する工程とからなり、前記電子ビームの前記閉ルー プ路の方向の横断面寸法が前記閉ループ路に沿う前記導電性素子の区域よシ小さ く且つ前記サンプルが高速度で連続して得られることを特徴とするサンプル方法 。 ２　前記電子ビームを走査する工程は、前記電子ビームが前記導電性素子の上を 走査する工程を含み、前記導電性素子の各々は前記導電性素子に衝突する前記電 子ビームの入射電流に応じて増幅された出力電流を発生することを特徴とする請 求の範囲第１項に記載の方法。 ３　連続したアナログ信号を周期的な間隔でサンプルする方法において、環状の ビーム路で且つ真空外囲器内の標的面上を一定の速度で横断面が実質的に点の４ 寸法の電子ビームを実質的に走査する工程と、前記環状のビーム路内に実質的に 等しい間隔で複数の電気的に独立している導電性素子を位置決めする工程と、前 記電子ビームが前記導電性素子に衝突している間に前記導電性素子の各々が前記 電子ビームによって前記アナログ信号の振幅に比例したレベルまで充電されるよ うに前記アナログ信号によって前記電子ビームを輝度変調する工程と、前記導電 性素子の電子ビーム誘起電圧を個々に記憶する工程とからなり、前記サンプルが 高速度で連続して得られることを特徴とする方法。 ４　連続アナログ信号をデジタル化する方法において　真空外囲器内の標的面の 上を連続閉ループ路で横ゝＳ 断面が実質的に点の寸法の電子ビームを繰り返し走査する工程と、前記閉ループ 路の周りに間隔をあけて複数の電気的に独立した導電性素子を位置決めする工程 と、前記電子ビームが前記導電性素子に衝突している間に前記導電性ビームの各 々が前記電子ビームによって前記アナログ信号の振幅に比例したレベルまで充電 されるように前記アナログ信号によって前記電子ビームを輝度変調する工程と、 前記導電性素子に衝突するときの前記電子ビームの強さに比例した電圧を前記導 電性素子毎に個々に記憶する工程と、前記サンプルのすべてが記憶された後に適 当な速度で前記アナログ信号がデジタル化されるように記憶された前記電圧レベ ルの各々をデジタル信号に変換する工程とがらなり、前記電子ビームは該電子ビ ームが周期的間隔で前記導電性素子の１つに衝突するような速度で走査されるこ とを特徴とする方法。 ５、　前記デジタル信号を記憶する工程と、記憶した前記デジタル信号から前記 アナログ信号のディスプレイを再生する工程とを更に付加してなる特許請求の範 囲第４項に記載の方法。 ６　前記導電性素子を位置決めする工程は、複数の半導体ダイオード素子を位置 決めすることを含み、前記半導体ダイオード素子のそれぞれが該半導体ダイオー ドに衝突する前記電子ビームの入射電流に応じて増幅された出力電流を発生する ことを特徴とする請求の範囲第３項、第４項又は第５項のいずれか一項に記載方 法。 ７　前記アナログ信号の連続して繰シ返される多くのサンフ０ルは、前記電子ビ ームが衝突する前記導電性素子の数を有効量だけ越えて得られることを特徴とす る請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項又は第５項のいずれか一項に記載 の方法。 ８　前記導電性素子毎の電圧を個々に記憶する前記工程ハ、サンプル−ホールド 回路の電圧を記憶する工程と、前記電子ビームが次の前記導電性素子に衝突する 前に前記サンプル−ホールド回路からの電圧信号を別のアナログ電圧記憶装置に 伝送する工程とからなり、前記真空外囲器内の前記導電性素子の数より大きな多 数の連続サンプルが前記アナログ信号から取られることを特徴とする請求の範囲 第１項、第２項、第３項。 第４項又は第５項のいずれか一項に記載の方法。 ９　前記導電性素子を位置決めする工程は前記閉ループ路の周りに奇数個の導電 性素子を用いており、Ｘ番目毎の標的を用いて前記電子ビームを前記閉ループ路 の周りをＸ回回転させることにより前記導電性素子のすべてを用いて、前記導電 性素子の完全使用を維持しつつ成る用途のためにサンプリング速度を減速するこ とを特徴とする請求の範囲第４項又は第５項のいずれか一項に記載の方法。 １０　前記電子ビームが衝突する前記導電性素子の数を適度な量だけ越えて前記 アナログ信号から連続して繰り返される多数のサンプルを取り、更に前記導電性 素子を位置決めする工程は前記閉ループ路の周りに奇数個の導電性素子を用いて おり、Ｘ番目毎の標的を用いて前記電子ビームを前記閉ループ路の周りをＸ回回 転させることにより前記導電性素子のすべてを用いて、前記導電性素子の完全使 用を維持しつつ成る用途のためにサンプリング速度を減速することを特徴とする 請求の範囲第４項又は第５項のいずれか一項に記載の方法。 １１　真空外囲器内の一端に配置されて電子ビームを発生し該電子ビームを前記 真空外囲器の他端に向ける電子銃と、前記真空外囲器の前記他端に環状に互いに 近接して配置された複数の電気的に絶縁された導電性素子と、前記導電性素子を 外部の複数の導線に電気的に接続する接続手段と、前記導電性素子の上を所定の 環状路に従って一定の速度で前記電子ビームを繰り返し走査する手段と、アナロ グ電気信号を受信し且つ前記アナログ電気信号の時間的に変化する振幅に応じて 前記電子ビームの輝度を変調する手段とを備え、前記アナログ電気信号は高速度 で周期的にサンプルが行々われ且つ前記サンプルが外部の前記導線に表われるこ とを特徴とするサンプリング陰極線管。 １２　前記導電性素子は、それぞれ該導電性素子に衝突する前記ビームの電子の 数を前記導電性素子から流出する電流として増幅することを特徴とする請求の範 囲第１１項に記載のサンプリング陰極線管。 １３　前記導電性素子の数が１９９個であることを特徴とする請求の範囲第１１ 項又は第１２項のいずれが一項に記載のサンプリング陰極線管。 １４、連続アナログ電気信号をサンプリングするために陰極線管を用い、該陰極 線管が真空外囲器内の標的領域に向かって横断面が実質的に点寸法の電子ビーム を照射する電子銃を備えてなるアナログ−デジタル変換器において、前記アナロ グ電気信号を受信し且つ前記標的領域に衝突する前に前記電子ビームの輝度を前 記アナログ電気信号の振幅の変化によって変調する受信手段と、前記標的領域の 上に、前記アナログ電気信号とは無関係で規則正しく循環する閉ループ・・ｅタ ーンで前記電子ビームを所定の速度関数により偏向する偏向手段と、前記標的領 域において前記閉ループの周シに連続的に互いに近接して配置された複数の電気 的に絶縁された導電性素子と、前記導電性素子のそれぞれに接読されて前記電子 ビームが最後に前記導電性素子上を通過したときに前記電子ビームの大きさに比 例したアナログ信号を記憶する記憶手段と、前記記憶手段の各々に接続されて電 圧レベルをデジタル信号に変換する変換手段とを備え、前記アナログ電気信号が デジタル化されることを特徴とするアナログ−デジタル変換器。 １５　前記アナログ信号を記憶する前記記憶手段は、前記導電性素子の各々に個 別に接続されたサンプル・ホールド回路と個別の蓄積手段へ記憶された前記アナ ログ信号を伝送し且つ前記電子ビームが導電性素子に再び到達する前に前記記憶 手段をクリアする手段とを備えてなり、前記連続アナログ電気信号から取られる 連続サンフ０ルの数が前記陰極線管内の前記導電性素子の数よシ大きいことを特 徴とする請求の範囲第１４項に記載のアナログ−デシタル変換器。 １６　前記閉ループ・パターン内に位置する前記導電性素子の数が奇数であシ、 前記アナログ信号を記憶する記憶手段は前記閉ループの周りを前記電子ビームが １回移動する間にＸ番目毎の前記導電性素子からの前記アナログ信号を記憶する 手段を含み、前記導電性素子と前記アナログ信号を記憶する前記記憶手段の数と は、前記電子ビームが前記閉ループの周りを回るビーム・サイクルのＸ回目に前 記導電性素子のすべてが利用さ゛れるように決められ、前記変換器のサンプリン グ速度がＸの値を変えることによシ変えられることを特徴とする請求の範囲第１ ４項に記載のアナログ−デジタル変換器。 １７、前記アナログ信号を記憶する手段は１　、２　、４゜１０．２０．４０． 等のいずれかにＸを設定する手段を含んでいることを特徴とする請求の範囲第１ ６項に記載のアナログ−デジタル変換器。 １８、前記デジタル信号変換手段から前記デジタル信号を受信して元の連続アナ ログ電気信号の姿を再生し且つ表示する手段を更に備えていることを特徴とする 請求の範囲第１４項、第１５項又は第１６項のいずれか一項に記載のアナログ− デジタル変換器を備えてなるディスプレイ装置。 １９　連続アナログ電気信号を周期的間隔でサンプリングする方法において、標 的面上を一定速度で且つ環状ビーム路に実質的にエネルギ・ビームを走査する工 程と、前記標的面上に前記環状ビーム路に沿って等間隔で複数のエネルギ応答素 子を位置決めする工程と、前記エネルギ・ビームが前記エネルギ応答素子に衝突 する瞬間に前記アナログ信号の振幅に比例した電気量を前記エネルギ応答素子の それぞれが発生するように前記アナログ信号によって前記エネルギ・ビームを輝 度変調する工程と、前記各エネルギ応答素子からの電子ビーム誘導電気量を個々 に蓄積する工程とからなシ、前記エネルギ応答素子の各々が該エネルギ応答素子 に衝突するときの前記エネルギ・ビームの強さに比例した電気量を発生し、前記 サンプルが、高速度で連続して得られることを特徴とするサンプリング方法。 ２０　連続アナログ電気信号をデジタル化する方法において、標的面上の連続閉 ループ路に沿って横断面が実質的に点の寸法のエネルギ・ビームを繰９返し走査 する工程と、前記標的面上に間隔をあけて複数の独立したエネルギ応答素子を前 記閉ループ路の周りに位置決めする工程と、前記アナログ電気信号によって前記 エネルギ・ビームを輝度変調する工程と、前記エネルギ応答素子に衝突するとき の前記エネルギ・ビームの強さに比例した電圧を各エネルギ応答素子毎に個別に 記憶する工程と、記憶された前記電圧のレベルの各々をデジタル信号に変換する 工程とからなシ、前記エネルギ・ビームが前記エネルギ応答素子に周期的間隔で 衝突するような速度で前記エネルギ・ビームが走査され且つサンプルの全てが記 憶された後に適度な速度で前記アナログ信号がデジタル化されることを特徴とす る方法・。