JPS62206452A - 分析すべき電気信号の記憶再生装置 - 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】 本発明は分析すべき電気信号の影響を受けると共にこの
分析すべき電気信号のトレースを電荷移送装置の２つの
モザイクの感応区域に記憶電荷の形態で書込むビーム集
束兼偏向システムにより制御される電子ビームを放出す
る電子銃を設けた真空容器を具え、前記記憶電荷は読出
レジスフにより前記真空容器から取出して処理回路で処
理し、次いで表示スクリーンに再生された電気信号の形
態で可視化し得るようにした分析すべき電気信号の記憶
再生装置に関するものである。

又、本発明はかかる記憶再生装置を用いるオシロスコー
プに関するものである。

この種装置はソビエト連邦特許文献ＳＵＩ　１５０６７
７から既知である。この既知の装置には電子ビーム発生
源、電子ビーム集束兼偏向システム右よび電荷移送装置
の２つのマトリックスにより形成されるターゲットを設
けている。分析すべき入力信号に従って電流が変調され
る電子ビームは選択装置により電荷移送装置の一方又は
他方に向けられるようにしている。２個の電荷移送装置
は適宜重ね合わせて両電荷移送装置を分離する界面を時
間軸により影響を受ける走査の水平方向に平行となるよ
うにする。これがため信号により強度が変調される電子
ビームによって各電荷移送装置の前記界面の両側に位置
する電荷移送装置の２個又は３個の行により構成される
感応領域に情報を書込み得るようにする。従って２又は
３行のこの領域における各点の電荷量は分析すべき信号
を表わすようになる。この電子ビームを集束しても、こ
のビームスポットは、２又は３行に同時に、即ちトレー
シングと称される１方向の走査時に一方の電荷移送装置
に、およびリドレーシングと称される他方向の走査時に
他方の電荷移送装置に同時に書込むに充分な大きさを有
する。上記トレーシングおよびリドレーシングは連続と
する。電荷を２又は３行に記憶する場合にはこれら電荷
を種々のクロックパルスによって出力レジスタに電荷移
送装置の列に従って移送し且つ重畳し得るようにする。

各電荷移送装置のレジスフはその書込みに相当し、逆方
向に交互に作動して処理兼表示回路に接続された出力増
幅器に電荷を導出し得るようにする。

この従来の装置では、分析すべき信号の変換精度を高め
、記憶された信号の量を増大し、且つ出力レジスフによ
る電荷の移送速度よりも低い書込速度で連続変換を行い
得るようにしいてる。

この装置は、自動制御システム及びデータ表示システム
に、又はオシログラフシステムに用いることができるが
、現在のオシロスコープに対しては充分に迅速な動作速
度を有していない。

更にこの装置では、極めて有効であり且つオシロスコー
プの使用者にとって有用である前置トリガリングを行う
ことはできない。この前置トリガリングは次に示すよう
に構成する。スクリーンに安定な像を得るためにはオシ
ロスコープの時間軸を修正し得るスレシホルドに従って
観察すべき信号によりトリガする。従ってこの信号のレ
ベルはかかるトリガを行うに充分なレベルとする必要が
ある。これがためトリガ瞬時直前に生ずる信号は消失す
るようになる。特にこの信号が非循環信号である場合に
はこの信号に含まれる情報の１部分を観察することがで
きなくなる。従って前置トリガリングはトリガ瞬時の時
間的に前後のメモリサンプルに保持されるようになる。

これがため、最終的にはかくして記憶された信号の形状
を表示スクリーンに再現することができる。

かかる従来の装置は前置トリガリングに従って記憶を行
うものではない。

本発明の目的はオシロスコープの高周波領域の広い範囲
内で信号を前置トリガリングしてこの信号をディジタル
処理し得るようにした上述した種類の記憶再生装置を提
供せんとするにある。

本発明は分析すべき電気信号の影響を受けると共にこの
分析すべき電気信号のトレースを電荷移送装置の２つの
モザイクの感応区域に記憶電荷の形態で書込むビーム集
束兼偏向システムにより制御される電子ビームを放出す
る電子銃を設けた真空容器を具え、前記記憶電荷は読出
レジスフにより前記真空容器から取出して処理回路で処
理し、次いで表示スクリーンに再生された電気信号の形
態で可視化し得るようにした分析すべき電気信号の記憶
再生装置において、前記電荷移送装置の２つのモザイク
を、その感応区域で、時間軸偏向に相当する走査方向Ｘ
にほぼ直交する界面に従って何等中断することなく並置
し、前記電子ビームを方向Ｘにほぼ直交する方向Ｙに従
って分析すべき電気信号により偏向して電子ビームから
生じるトレースが、トレースおよびリトレース書込走査
順序に従って前記電荷移送装置の２つのモザイクの感応
区域の表面で交互に作動し、これら走査シーケンスは、
書込みが行われたマトリックスの書込サイクルの終了時
にトリガ信号を発生させて停止し、分析すべき電気信号
を永久的にピックアップせしめる前置トリガ記憶再生装
置を形成すると共に分析すべき信号の一部分に相当し、
且つ前記トリガ信号の発生に前後する信号を表示スクリ
ーンに表示するようにしたことを特徴とする。

本発明の他の例では第１発明の記憶再生装置を具えるオ
シロスコープを提供することができる。

本発明装置では電荷移送装置に所定量の電荷を局部的に
書込んで真空容器のビーム電流を変調して表示スクリー
ンに輝度を発生させ、これによって電荷移送装置の走査
方向に相当するフラグマーカの状態を規制し得るように
する。又、電荷移送装置に他の所定量の電荷を書込んで
表示スクリーンに他の輝度を発生させて前記トリガが瞬
時を規制し得るようにする。

本発明は、一般に電荷移送装置が像の通常の読出し中よ
りも著しく迅速に消去を行い得ると言う事実を基として
成したものである。

本発明の１例では、１方向に分析すべき信号により偏向
し、且つこれと直交する方向に時間軸により偏向し得る
書込み電子ビームを放出する電子銃を具える真空容器を
記憶再生装置に設けるようにする。

本発明の好適な例では電子ビームによって真空容器のス
クリーンの蛍光体を励起し、このスクリーンの像をファ
イバ光学プレートにより電荷移送装置に光学的に結合し
、この電荷移送装置をファイバ光学プレートの外側に設
けると共に感光モードで励起し得るようにする。

本発明の他の例では、電子ビームによって電子感応モー
ドに従って電荷移送装置を直接励起し得るようにする。

電荷移送装置のこれら２つの感応モードでは電荷移送装
置の２つのマトリックスを並置してこれら電荷移送装置
を分離するスペースをできるだけ狭くする。電荷移送装
置を通常のように配列してこれら電荷移送装置が、照射
区域に感応区域を有するか又は電子ビーム走査区域及び
感応区域の読出しに用いられるマスク区域に感応区域を
有するようにする。従って、これら両電荷移送装置はそ
の感応区域を並置し得るようにする。

又、本発明は、電荷移送装置の視野メモリを用いて視野
を移送し前置トリガリング比を増大し得ると言う事実を
基として成したものである。

従って電荷移送装置の２個のマトリックスを、同一基板
に設けた二重電荷移送装置により形成することができる
。前述の例では真空容器のスクリーンの光学視野を２個
の電荷移送装置のマトリックス、又は二重電荷移送装置
の感応区域の光学視野に適合させることができる。この
適合は、電荷移送装置が二重電荷移送装置であるか又は
２個の電荷移送装置であるかに依存して１個又は２個の
光フアイバ縮小プレートにより実施し得るようにする。

２個の電荷移送装置の場合にはその２つの光学視野間の
連続性をできるだけ技術的に少なくし得るようにする。

電荷移送装置の２個のマ）　ＩＪソックス、トレース−
’Ｊ）レース処理に従って、即ち、書込み中順次交互の
方向に走査する。電荷移送装置の各記憶セルは他のセル
とは無関係に書込むが、記憶された電荷は線順次読出し
に従って、又は使用する電荷移送装置に関連するモード
に依存する電荷移送により列順次読出しに従って読出す
ようにする。

電荷移送装置を逐次消去して他方のマトリックスの書込
み中１方のマトリックスを消去する。二重電荷移送装置
を用いる場合にはこれに２個の正確に並置された感応区
域を設けるが、各感応区域はマスク区域の下側に配設さ
れた関連する回路によって読出し及び消去を行うように
する。

トリガリング信号が存在しない場合には両電荷移送装置
のマトリックスの各々は、視野移送マトリックスを用い
る場合そのメモリ区域に像を移送することにより消去し
得るか、又は感応区域の移送制御電極に電圧パルスを供
給することによりこれらマトリックスを粗く消去するこ
とができる。

第１の方法には、はぼ１ｍ、ｓの持続期間を必要とし、
従ってシステムの通過帯域を数１０ｋＨｚ減少するが第
２の方法ではほぼ１μｓで消去を行い通過帯域を数１０
ＭＨｚ増大するようになる。

書込み状態中にトリガリング信号が現われる瞬時に依存
してこの瞬時以前の信号の部分は書込み処理中である電
荷移送装置の１部分に、及び他の部分全体に既に書込ま
れており、その結果書込み状態の期間を決めることがで
き、従って所望の信号全体を可視化することができる。

トレース及びリトレースシーケンスにより行う書込み処
理では電荷移送装置に書込まれた信号を走査方向が変化
する度毎にスタート点に復帰させるようにする。電荷移
送装置に同時に記憶された２つのトレースは後続の走査
方向の切換時に生ずるフラグマーカ信号によって容易に
微分し得るようにする。分析すべき信号のサンプルは電
荷パッケージの形態で電荷移送装置の単位セルにそのオ
シロスコープの用途に依存する時間、振幅のパラメータ
に相当するアドレスＸ、Ｙで記憶する。電子ビームの強
度を用いて強度差によりフラグマーカの状態をセル内に
書込むことができ、この強度差を用いてトリガリング瞬
時に相当する基準マークを書込むこともできる。これら
記憶データを処理してその可視化を行う処理装置によっ
てフラグマーカを用いて分析すべき信号の正しい変化を
表示スクリーンに表示する。

図面につき本発明を説明する。

第１図は既知の型のオシロスコープ管を示す。

真空容器１０には数個の電極を設は電子ビームを発生す
る電子銃１１を収納し、この電子ビームを信号偏向手段
１２により垂直方向に、且つ時間軸偏向手段１３により
水平方向に静電的に偏向し得るようにする。偏向された
電子ビーム１４はビーム電流を増倍するマイクロチャン
ネルプレート電子増倍器１５の内側全体に亘って走査さ
れるようにする。電子増倍器の個別のチャンネルから放
出される二次電子によってスクリーン１７に設けられた
蛍光体１６を励起し、これにより電子で書込まれた書込
みトレースに従って光を発生する。オシロスコープ管の
スクリーンを光フアイバプレートで構成し、これにより
分析すべき信号の像が書込まれる電荷移送装置に発生し
た光束を向けるようにする。

前置トリガリングを行うために本発明装置では２個のマ
）　ＩＪソックス間界面が時間軸に相当する走査方向Ｘ
に対しほぼ直交する第２電荷移送装置を用いる。この第
２電荷移送装置を第２図に示す。

２個のマトリックス２１及び２２を並置してその感応区
域２３及び２４が、電子銃からみて、何等重り合うこと
なく、即ち連続して現れるようにする。これら感応区域
２３及び２４を適切な回路により読出し又は消去する。

これら回路は一般にマスクされた区域２５及び２Ｇの周
辺に夫々設ける。これらマスクされた区域２５及び２６
は感応区域２３及び２４と重なり合うようにしてもよい
。

感応区域２３及び２４の時間に対する走査は第３図に示
すように行う。２個のマ）　ＩＪワックス表面は方向Ｘ
（）レース）又はその反対方向（リトレース）に従って
走査する。時間軸をＴで表わす。初期瞬時には書込み動
作は走査点３１で示される２個のマトリックス２１及び
２２の中央の界面から開始されるものとする。従って走
査はここから右側（トレース）にマトリックス２４の最
外側に向かい走査点３２に到達し、ここで走査方向を反
転する。第１の書込み動作をマトリックス２３で行った
後第２の書込み動作をマ）ＩＪソックス４で行う。従っ
て走査はマトリックス２３の最外側で走査点３４に到達
し、ここで走査を再び反転し、走査が点３６に到達する
と、ここで走査を更に反転し、この動作を繰返す。

これがため走査点３１．３２．３３．３４．３５．３６
の軌道により表される１つの完全な走査シーケンスでは
２つの書込み動作が各マトリックスで行われるようにな
る。最終的に読出しを複雑としないようにするためには
各マトリック、スに対し２つのトレースが重なり合わな
いようにする必要がある。この場合には２個のマ）　Ｉ
Ｊワックス消去を交互に行う必要がある。即ち一方のマ
トリックスを、その書込み直前に消去する。第３図では
マトリックス２３を斜線区域３７て表される時間周期中
消去し走査点３３で終了させるようにする。同様にマト
リックス２４を斜線区域３８で示される時間周期中消去
し走査点く基準マーカ）３５で終了させるようにする。

電荷移送装置のこの個別の消去は像の読出し時ｍｌの略
々１０−４倍よりも短い周期で行うようにする。この周
期を極めて短く、１μＳ程度とすることができる。

前置トリガリングを行うためには走査シーケンスの任意
瞬時にトリガリング信号を到来させるようにする。トリ
ガリング信号が点Ｃ（第３図〉で示す瞬時に到来する場
合には書込み走査を点３５で示す時間まで継続する。走
査シーケンス３１−３２−３３−３４−３５ですでに書
込まれた情報は２個のマトリックスに記憶する。これが
ため、このトリガリング信号の前後の信号はほぼ３個の
トレース（３１〜３２；３２〜３３；　３３〜３４〉　
及び１個のトレース（３４〜３５）で表される。トリガ
リング信号が点３３で示す瞬時に現れる場合にはこのト
リガリング信号の前後の信号は２個のトレースで表され
る。このトリガリング信号が瞬時Ａに現れる場合にはト
リガリング信号の前後の信号は１個のトレース及び３個
めドア レースで表されるようになる。電荷移送装置に書込まれ
た２個のトレースの方向即ち右から左及び左から右の方
向を微分するためにはビーム電流を２つの電流レベルで
変調して追加の電荷量を部分的に書込み得るようにする
。これを時間に対するビーム電流の変化を表わす曲線５
０で示す。これら２つの電流レベルを論理レベルＯ及び
１に変換してフラグマーカを規定し得るようにする。再
生を行うと表示スクリーンに輝点が現れるようになる。

この変調のほかに、他の輝点を重畳してトリガリング瞬
時を規定する。第３図から明らかなようにトリガリング
信号が点Δで現れる瞬時に短期間の高電流５１が発生す
る。

第４図は２個のマ）ＩＪソックス３及び２４の組立てモ
ードを示す。電子ビーム”４０は支持体としても作用す
る光フアイバープレート４２に設けられた発光スクリー
ン４１に到達する。電荷移送装置のマトリックスの寸法
はオシロスコープ管のスクリーンの寸法に比べ著しく小
さい（はぼ５ｘ５ｍｍ）ため、光視野を互いに適合させ
る必要がある。この目的のため、光フアイバ縮小プレー
ト４３を用い、これにより何等の不連続又は重ね合わせ
もなく２つの光視野を適合する。

２つのマトリックスを二重電荷移送装置に組み合わせる
場合にも上述した所と同様の動作を得ることができる。

これを第５図に同一の符号を付し、二重電荷移送装置２
７として示す。

又、第６図に示ず電子−感応モードに従って二重電荷移
送装置２７を用いることもできる。この場合には電子ビ
ーム４０を電荷移送装置２７に直接作用させ、上述した
所と同様に電荷を記憶する。

書込みが行われている電荷移送装置の終端でトリガリン
グ信号を受けて書込みシーケンスを終了させる場合には
記憶した電荷を、電荷移送装置のマスク区域に位置させ
た回路によって読出すと共に、各マトリックスに関連す
るトレース又はリトレース走査を含むフラグマーカの状
態を利用する処理装置によって信号を処理する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置を適用する通常のオシロスコープの
主要構成部分を示す斜視図、 第２図は本発明装置に用いるに好適な並置された２個の
電荷移送装置のマトリックスの配置を示す平面図、 第３図は並置マ）　ＩＪソックス表面上のトレース及び
リトレースより成る書込みシーケンス及び輝点の電流の
強度変化を時間の関数として示す説明図、 第４図は感光モートに従って２個の光フアイバ縮小プレ
ートによりスクリーンに結合された２個の電荷移送装置
のマトリックス配置を示す平面図、第５図は二重電荷移
送装置のマ）ＩＪソックスよる第４図につき説明した所
と同様の配置を示す平面図、 第６図は電子−感応モードによる第４図につき説明した
所と同様の配置を示す平面図である。 １０・・・真空容器　　　　　１１・・・電子銃１２・
・・信号偏向手段　　　１３・時間軸偏向手段１４・・
・被偏向電子ビート １５　・マイクロチャンネルプレート電子増倍器１６・
・・蛍光体　　　　　　１７・・・スクリーン２Ｌ　２
２・・・マトリックス　２３．２４・・・感応区域２５
、２６・・・マスクされた区域 ２７・・・二重電荷移送装置　３１〜３６・・・走査点
３７、３８・・・斜線区域　　　４０・・・光ビーム４
１・・・発光スクリーン　　４２・・・光フエイバプレ
ート４３・・・光フアイバ縮小プレート ５０・・・ビーム電流変化曲線 ５１・・・高電流 特許出願人　　エヌ・ベー・フィリップス・フルーイラ
ンペンファブリケン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、分析すべき電気信号の影響を受けると共にこの分析
   すべき電気信号のトレースを電荷移送装置の２つのモザ
   イクの感応区域に記憶電荷の形態で書込むビーム集束兼
   偏向システムにより制御される電子ビームを放出する電
   子銃を設けた真空容器を具え、前記記憶電荷は読出レジ
   スタにより前記真空容器から取出して処理回路で処理し
   、次いで表示スクリーンに再生された電気信号の形態で
   可視化し得るようにした分析すべき電気信号の記憶再生
   装置において、前記電荷移送装置の２つのモザイクを、
   その感応区域で、時間軸偏向に相当する走査方向Ｘにほ
   ぼ直交する界面に従って何等中断することなく並置し、
   前記電子ビームを方向Ｘにほぼ直交する方向Ｙに従って
   分析すべき電気信号により偏向して電子ビームから生じ
   るトレースが、トレースおよびリトレース書込走査順序
   に従って前記電荷移送装置の２つのモザイクの感応区域
   の表面で交互に作動し、これら走査シーケンスは、書込
   みが行われたマトリックスの書込サイクルの終了時にト
   リガ信号を発生させて停止し、分析すべき電気信号を永
   久的にピックアップせしめる前置トリガ記憶再生装置を
   形成すると共に分析すべき信号の一部分に相当し、且つ
   前記トリガ信号の発生に前後する信号を表示スクリーン
   に表示するようにしたことを特徴とする分析すべき電気
   信号の記憶再生装置。 ２、電荷移送装置のマトリックスを、像読出周期のほぼ
   １０＾−＾４倍よりも短い周期でほぼ個別に消去し得る
   ようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の記憶再生装置。 ３、２個の電荷移送装置を同一基板に形成された二重電
   荷移送装置から形成するようにした特許請求の範囲第１
   項又は第２項に記載の記憶再生装置。 ４、偏向装置により偏向された電子ビームが、電子感応
   モードに従って電荷移送装置の表面に直接作用するよう
   にしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３
   項の何れかの項に記載の記憶再生装置。 ５、偏向装置により偏向された電子ビームによって陰極
   線管表示スクリーンを走査し、その放出発光トレースに
   より電荷移送装置の表面を感光モードに従って走査する
   ようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至
   第３項の何れかの項に記載の記憶再生装置。 ６、各電荷移送装置を光ファイバを経て表示スクリーン
   に光学的に結合し、この光ファイバにより何等の断続も
   なく表示スクリーンの全光学視野を電荷移送装置の感応
   区域の光学視野に適合させるようにしたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第５項に記載の記憶再生装置。 ７、特許請求の範囲第１項乃至第６項の何れかの項に記
   載の記憶再生装置を少なくとも１個具えることを特徴と
   するオシロスコープ。 ８、電荷移送装置に所定量の電荷を局部的に書込んで真
   空容器のビーム電流を変調して表示スクリーンに輝度を
   発生させ、これによって電荷移送装置の走査方向に相当
   するフラグマーカの状態を規制するようにしたことを特
   徴とする特許請求の範囲第７項に記載のオシロスコープ
   。 ９、電荷移送装置に他の所定量の電荷を書込んで表示ス
   クリーンに他の輝度を発生させて前記トリガ瞬時を規制
   し得るようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第７
   項又は第８項に記載のオシロスコープ。