JP6494196B2 - サンプリング回路 - Google Patents
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Description
また、特許文献2には、積分回路を複数設けることで、高速にサンプリングを行う技術が開示されている。
特許文献2に記載の技術では、複数の積分回路を有することから、積分回路を設けた数だけ、積分回路に必要となる部品は勿論、放電手段やこれらを制御するための部品が必要となり、部品点数が増え、回路構成が複雑となる。
本発明の一態様は、入力信号の極性の反転又は非反転を切替える極性切替部と、サンプリング周期に同期させて、サンプリング期間毎に前記入力信号の極性を交互に反転させるように前記極性切替部を制御する制御信号を出力する制御部と、前記極性切替部の出力信号を積分して積分値を出力する積分回路と、該積分回路から出力された積分値のうち、所定のサンプリング期間毎に該サンプリング期間の開始時の積分値と該サンプリング期間の終了時の積分値との差分値を計算し、更に前記極性切替部により設定された極性に応じた符号を前記差分値に乗じたサンプリング値を演算する演算部と、を備え、レーザ走査型顕微鏡に用いられるサンプリング回路を提供する。
このようにすることで、一方の極性切替時に他方の回路を用いてサンプリングすることができるので、サンプリング期間において極性切替時の不感時間をなくすことができる。
このようにすることで、サンプリング期間の変動による影響を抑制することができる。例えば、本態様に係るサンプリング回路をレーザ走査型顕微鏡に適用した場合、各サンプリング期間が常に一定とは限らない。レーザ走査型顕微鏡において、レーザを機械的な共振運動を利用した走査手段を用いて走査して縦1画素毎に横方向にライン走査する場合、1ラインの中央付近では走査速度が速く、両端では遅くなる。このため、1画素当たりの操作時間も場所によって異なることとなり、画像の中央付近では短く、端ほど長い値となり、単に積分値から画像化を行うと、位置による濃淡が発生してしまう。そこで、本態様のように正規化することでサンプリング期間の変動による影響を抑制することができる。
このようにすることで、サンプリング回路への電源投入時や、連続的なサンプリングを行う際にサンプリングの開始に先立って積分回路の電荷の偏りを除去することができる。
以下、本発明の第1の実施形態に係るサンプリング回路について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係るサンプリング回路は、図1に示すように、入力信号を入力する入力バッファ10と、入力信号の極性を反転又は非反転させる極性切替部11と、入力バッファから出力され極性切替部11にて適切な極性に切り替えられた入力信号を時間で積分して積分値を出力する積分回路12と、積分回路12から出力された入力信号の積分値をA/D変換するA/D変換器13と、A/D変換器13によりA/D変換された積分値からサンプリング値を算出すると共に極性切替部11を制御する演算処理部14とを備えている。
本実施形態に係るサンプリング回路によりサンプリングを行う場合、まず、電流信号等の入力信号が、入力バッファ10を介して極性切替部11に入力される。
そして、CPU21により、差分値が算出されると、差分値に当該サンプリング期間における入力信号の極性を乗じたサンプリング値が出力される。
次に、本発明の第2の実施形態に係るサンプリング回路について図面を参照して説明する。本実施形態に係るサンプリング回路では、上記した第1の実施形態に係るサンプリング回路における極性切替部11と、積分回路12の構成が異なっている。また極性切替部11に対して、演算処理部14からの制御信号をローカル信号に変換するローカル信号発生器28を備えている。
以下の説明において、上記した第1の実施形態に係るサンプリング回路と同一の構成には同符号を付し、その説明を省略する。
本実施形態に係るサンプリング回路によりサンプリングを行う場合、まず、電流信号等の入力信号が、入力バッファ10を介して極性切替部11に入力される。
そして、CPU21により、差分値が算出されると、差分値に当該サンプリング期間における入力信号の極性を乗じたサンプリング値が出力される。
次に、本発明の第3の実施形態に係るサンプリング回路について図面を参照して説明する。
本実施形態に係るサンプリング回路は、図5に示すように、上述した第2の実施形態における入力バッファ10と極性切替部11と積分回路12とからなる系統A,Bを2つ有し、これらの2系統の積分回路を演算処理部14で制御する構成となっている。
以下の説明において、上記した第1の実施形態及び第2の実施形態に係るサンプリング回路と同一の構成には同符号を付し、その説明を省略する。
本実施形態に係るサンプリング回路によりサンプリングを行う場合、まず、電流信号等の入力信号が、入力バッファ10A,10Bを介して極性切替部11A,11Bに夫々入力される。
そして、CPU21により、差分値が算出されると、差分値に当該サンプリング期間における入力信号の極性を乗じたサンプリング値が出力される。
第5のサンプリング期間T5以降に対しても同様にサンプリング処理が行われる。
また、積分回路の系統を複数設けたので、ローカル信号の遷移による不感時間を除去することができる。
11 極性切替部
12 積分回路
13 A/D変換器
14 演算処理部(演算部、制御部)
Claims (4)
- 入力信号の極性の反転又は非反転を切替えて出力する極性切替部と、
サンプリング周期に同期させて、サンプリング期間毎に前記入力信号の極性を交互に反転させるように前記極性切替部を制御する制御信号を出力する制御部と、
前記極性切替部の出力信号を積分して積分値を出力する積分回路と、
該積分回路から出力された積分値のうち、所定のサンプリング期間毎に該サンプリング期間の開始時の積分値と該サンプリング期間の終了時の積分値との差分値を計算し、更に前記極性切替部により設定された極性に応じた符号を前記差分値に乗じたサンプリング値を演算する演算部と、を備え、レーザ走査型顕微鏡に用いられるサンプリング回路。 - 前記極性切替部及び前記積分回路を少なくとも2以上備え、連続するサンプリング期間において互いに異なる前記積分回路を適用して積分値を出力する請求項1記載のサンプリング回路。
- 前記積分回路から出力される積分値を、当該積分値に対応するサンプリング期間の時間で正規化する請求項1又は請求項2記載のサンプリング回路。
- 前記積分回路をリセットするリセット部を備えた請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載のサンプリング回路。
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