DE3915037C2

DE3915037C2 - Mustergenerator

Info

Publication number: DE3915037C2
Application number: DE3915037A
Authority: DE
Inventors: Nakata Tetsuro
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1988-05-07
Filing date: 1989-05-08
Publication date: 1999-04-22
Anticipated expiration: 2009-05-09
Also published as: FR2631189A1; KR900018864A; US4954898A; DE3915037A1; GB8910342D0; GB2219170B; FR2631189B1; GB2219170A; KR0143421B1

Description

Die Erfindung betrifft einen Mustergenerator nach dem Oberbegriff des Patent anspruches 1. Mit einem solchen Mustergenerator ist es möglich, ein vorgege benes Muster auf einer Anzeigeeinrichtung darzustellen.

In der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung JP 56-65 575 A2 ist ein Gerät zum Erzeugen spezieller Anzeigeeffekte beschrieben. Auf einem Monitor kön nen unterschiedliche Muster wie z. B. ein Kreis oder ein Diamant dargestellt werden. Außerdem wird außerhalb des Musters ein anderes Videosignal darge stellt als innerhalb des Musters. Das spezielle Muster, also der Kreis oder der Diamant, wird dabei mit Hilfe eines Mustergenerators erzeugt.

Der bekannte Mustergenerator speichert Vertikal- und Horizontalausgangsda ten. Diese Daten werden zum Darstellen des Musters auf Grundlage des Verti kal- bzw. Horizontal-Synchronisiersignales eines Videosignales ausgelesen. Die Daten werden mit einem einstellbaren Pegel verglichen und abhängig vom Ver gleich werden sie zum Erzeugen eines Mustersignales gemischt.

Mit diesem bekannten Generator ist es nur schwierig möglich, Muster kompli zierter Form zu erzeugen, oder Muster in radialer Richtung zu modulieren oder Muster zu drehen.

Aus IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 27, No, 7A, Dezember 1984, Sei ten 3726 und 3727, ist ein in Polarkoordinaten arbeitender Mustergenerator bekannt, der eine "Nachschlagtabelle" in der Form eines Tabellenspeichers ver wendet, um mittels in Polarkoordinaten abgelegten Daten Pixelkoordinaten auf einer Anzeigeeinrichtung festzulegen.

Weiterhin ist aus DE 28 22 720 A1 ein Weichrand-Video-Trickeffektgenerator bekannt, mit dem der Übergang zwischen zwei Bildinhalten an deren Grenzen fließend gestaltet werden kann.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Mustergenerator anzugeben, der es ermöglicht, Muster auf einfache Art und Weise zu drehen oder radial zu modulieren und dabei auch zu vergrößern oder zu verkleinern.

Diese Aufgabe wird bei einem Mustergenerator nach dem Oberbegriff des Pa tentanspruchs 1 erfindungsgemäß durch die in dessen kennzeichnendem Teil enthaltenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprü chen.

Der Mustergenerator verfügt über einen Musterdatenspeicher, der Musterdaten in Polarkoordinaten speichert. Ein Pixelpositions-Bestimmungsmittel erzeugt ebenfalls Polarkoordinatendaten. Ein Mustererzeugungsmittel berechnet Pixel daten aufbauend auf den gespeicherten Daten. Außerdem erlaubt der Multipli zierer ein Vergrößern und Verkleinern.

Da sowohl darzustellende wie auch gespeicherte Daten in Polarkoordinaten form vorliegen, lassen sich Muster auf einfachste Art und Weise rotieren und radial modulieren. Außerdem können komplizierte Muster einfach gespeichert werden. Es ist auch auf einfache Art und Weise möglich, die Musterkontur un scharf auszubilden und ein Muster zu vergrößern oder zu verkleinern.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von durch Figuren veran schaulichten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Diagramm zum Erläutern der verwendeten Polarkoor dinatendarstellung;

Fig. 2 ein Diagramm betreffend den Inhalt eines Musterdaten speichers;

Fig. 3 ein Diagramm zum Erläutern der Speicherkapazität eines Musterdatenspeichers;

Fig. 4 ein Blockdiagramm eines Mustergenerators, mit dem es auf einfache Art und Weise möglich ist, Muster zu drehen;

Fig. 5 ein Blockdiagramm eines Mustergenerators ahnlich dem von Fig. 4; jedoch zum Darstellen sehr vieler unter schiedlicher Muster;

Fig. 6 und 7 Diagramme zum Erläutern des Erzeugens unschar fer Konturen;

Fig. 8-10 Blockdiagramme unterschiedlicher Mustergenerato ren zum Erzeugen von Muster mit unscharfen Konturen;

Fig. 11 ein Blockdiagramm eines Mustergenerators zum Variie ren von Mustern;

Fig. 12A, 12B, 12C, 13A, 13B, 13C und 14 Diagramme betreffend verschiedene Musterformen, wie sie mit dem Funktions ablauf gemäß Fig. 11 erzeugt werden können;

Fig. 15 ein Blockdiagramm eines Mustergenerators zum radialen Modulieren vorgegebener Muster; und

Fig. 16 und 17 Diagramme radial modulierter Muster, wie sie mit Hilfe des Funktionsablaufs gemäß Fig. 15 erzeugt werden können.

In Fig. 1 ist ein herzförmiges Muster dargestellt. In seinem Inneren liegt ein Bezugspunkt P₀, der so angeordnet ist, daß jede von ihm ausgehende Gerade das Herz nur in einem einzigen jeweiligen Schnittpunkt P_C schneidet. Eine gerade Bezugslinie l₀ ist vom Bezugspunkt aus nach rechts gezogen. Die Polarkoordina ten für jeden Schnittpunkt P_C beziehen sich auf den Bezugs punkt P₀ und die von ihm ausgehende Bezugslinie l₀. Die Polar koordinaten-Entfernung r ist die Entfernung zwischen dem Bezugs punkt P₀ und dem jeweiligen Schnittpunkt P_C. Der Polarkoordina tenwinkel θ ist der Winkel zwischen der Bezugslinie und derje nigen Linie, die den Bezugspunkt mit dem Schnittpunkt verbindet.

In der Polarkoordinatentabelle gemäß Fig. 1 ist jedem Winkel θ eine Adresse Aθ zugeordnet. Zu jeder Adresse ist die zum jewei ligen Winkel θ zugehörige Entfernung r als Datenwert eingetra gen. In der Tabelle gemäß Fig. 2 sind 2¹² = 4096 Adreßdaten Aθ vorhanden. Bei 2₁₂ Adressen Aθ sind orthogonale Koordinaten (x, y) von (13 Bits, 13 Bits) gemäß Fig. 3 vorhanden. Werden diese rechtwinkligen Koordinaten in einem Polarkoordinatensystem dargestellt, wird bei fester Entfernung r ein Kreis d darge stellt, der von innen ein Quadrat von 12¹³ × 12¹³ tangiert. Die Entfernungsdaten r verfügen demgemäß über 12 Bits. Die Speicher kapazität des Musterspeichers ist 2¹² × 12 = 48 kBits.

Beim Funktionsablauf gemäß Fig. 4 wird eine Tabelle der eben be schriebenen Art als Musterspeicher 1 verwendet. Die Tabelle wird mit Winkelwerten adressiert, die aus einem Horizontal-und einem Vertikal-Synchronisiersignal HD bzw. VD abgeleitet werden. Die beiden eben genannten Signale sind untereinander z. B. durch einen Systemtakt synchronisiert. Sie werden Sägezahngenerato ren 2 bzw. 3 zugeführt, die Sägezahnsignale H bzw. V erzeugen, die einem Koordinatenkonverter 4 zugeführt werden.

Im Koordinatenkonverter 4 werden die Sägezahnsignale H und V in (X, Y)-Daten konvertiert, die jeweils ein Pixel auf einem Moni tor in Form rechtwinkliger Koordinaten festlegen. Der oben er wähnte Bezugspunkt P₀ ist ein Ausgangspunkt. Die Koordinaten signale X und Y werden einem Winkelberechner 6 und einem Ent fernungsberechner 7 zugeführt, die zusammen einen Polarkoordi natenkonverter 5 bilden. Der Winkelberechner 6 berechnet Winkel daten θ_S = tan^-1 (Y/X) aus den Signalen X und Y, und er liefert den berechneten Winkelwert θ_S an einen Addierer 8. Dieser Addie rer addiert, wenn das Muster um einen festen Wert gedreht wer den soll, einen zugehörigen Vorgabewert M zu den Winkeldaten θ_S. Die Winkeldaten gelangen als Adreßdaten an den Musterspeicher 1, um aus diesem zugehörige Entfernungsdaten r auszulesen. Letztere gelangen über einen Multiplizierer an einen Eingang eines Kom parators 10, dem am anderen Eingang der im Polarkoordinatenkon verter berechnete Entfernungswert zugeführt wird, also der Wert √X² + Y². Wenn der Vergleicher 10 feststellt, daß r ≧ √X² + Y² gilt, dann folgt daraus, daß der durch die Koordinaten (X, Y) bestimmte Punkt innerhalb des herzförmigen Musters WP liegt, wie es auf einem Monitor 16 dargestellt wird. Der Komperator 10 gibt dann das Mustersignal W "1" aus. Wenn r < √X² + Y² gilt, folgt daraus, daß der Punkt mit den Koordinaten (X, Y) außer halb des Musters WP liegt. Der Komparator 10 gibt dann das Mustersignal W "0" aus. Das Mustersignal W wird über eine Ad dierschaltung 12 und eine Multiplizierschaltung 13 gegeben, die Teil einer Videomischschaltung 11 sind. In der Addierschaltung 12 wird der Wert 1-W gebildet, der in einem Multiplizierer 14 mit einem Videosignal B multipliziert wird, wodurch das Signal (1-W).B erzeugt wird. Dieses Signal wird einem Addierer 15 zugeführt, wie auch ein Signal, das vom oben erwähnten Multi plizierer 13 dadurch erzeugt wird, daß er das ihm zugeführte Mustersignal W mit einem Videosignal A multipliziert. Im Addie rer 15 wird demgemäß das Summensignal W.A + (1-W).B erzeugt. Wenn der Vergleicher 10 als Mustersignal "1" erzeugt, gibt die Videomischschaltung dementsprechend das Videosignal A aus, wäh rend sie dann, wenn der Vergleicher 10 das Mustersignal "0" er zeugt, das Videosignal B ausgibt. Auf dem Monitor 16 erscheint das mit dem Videosignal A erzeugte Bild innerhalb des herzför migen Musters WP und das mit dem Videosignal B erzeugte Bild liegt außerhalb des Musters WP.

Das Muster WP läßt sich leicht dadurch vergrößern oder verklei nern, daß dem Multiplizierer 9 unterschiedliche Vergrößerungs faktoren k zugeführt werden, die die jeweilige Entfernung r ver kleinern oder vergrößern.

Je größer die Speicherkapazität des Musterspeichers 1 in Fig. 4 gewählt wird, desto mehr Muster lassen sich aus lesen. Je größer aber die Speicherkapazität ist, desto größer wird die Auslese zeit, was die Arbeitsgeschwindigkeit des Mustergenerators ver ringert. Dadurch ist die Zahl speicherbarer Muster begrenzt.

Keine Begrenzung der auslesbaren Muster liegt bei der Ausfüh rungsform gemäß Fig. 5 vor. Diese verfügt außer über den Muster speicher 1 noch über einen Speicher 17 hoher Kapazität und eine Mustereinstellschaltung 18.

Dem Speicher 17 großer Kapazität und dem Musterspeicher 1 wird eine Übertragsadresse Add zugeführt, die dafür sorgt, daß aus dem erstgenannten Speicher Musterdaten in den Musterspeicher 1 übertragen werden. Aus diesem werden dann die zu jeweiligen Win keln gehörigen Entfernungsdaten r entsprechend ausgelesen.

Die Anordnung gemäß Fig. 5 ermöglicht es, zahlreiche Muster WP auslesen zu können, ohne daß darunter die Arbeitsgeschwindig keit des Mustergenerators leidet.

Die Mustereinstellschaltung 18 liegt zwischen den Sägezahngene ratoren 2 und 3 und dem Koordinatenkonverter 4. Sie verfügt über Multiplizierer 19a und 19b sowie Addierer 20a, 20b, 21a und 21b. Das Sägezahnsignal H vom Sägezahngenerator 2 wird dem Multiplizierer 19a zugeführt, in dem es mit einem Koeffizienten a multipliziert wird. Das Sägezahnsignal V vom Sägezahngenera tor 3 wird dem Multiplizierer 19b zugeführt, in dem es mit einem Koeffizienten b multipliziert wird. Das Seitenverhältnis des Musters wird mit Hilfe der Multiplizierer 19a und 19b einge stellt. Das Ausgangssignal vom Multiplizierer 19a wird dem Ad dierer 20a zugeführt, in dem ein Signal H₀ addiert wird, das einen Vorgabewert für die Position des Musters in x-Richtung darstellt. Das Ausgangssignal vom Multiplizierer 19b wird dem Addierer 20b zugeführt, in dem ein Signal V₀ addiert wird, das einen Vorgabewert für die Position des Musters in y-Richtung darstellt. Das Ausgangssignal vom Addierer 20a wird dem Addie rer 21a zugeführt, und das Ausgangssignal vom Addierer 20b wird dem Addierer 21b zugeführt. Der Addierer 21a addiert zum Aus gangssignal vom Addierer 20a ein Mustermodulationssignal A₀ sin W_H t, wohingegen der Addierer 21b zum Ausgangssignal vom Addierer 20b ein Mustermodulationssignal A₀ sin W_V t addiert. Die Addierer 21a und 21b erzeugen Ausgangssignale X' bzw. Y'.

Da das Muster in Polarkoordinaten vorliegt, ist es auf ein fache Art und Weise möglich, die Größe des Musters dadurch zu ändern, daß die Entfernungsdaten r aus dem Musterspeicher 1 mit einem Vergrößerungsfaktor multipliziert werden. Darüber hinaus kann das Muster durch Addieren des Vorgabewertes M zu den Adreßwinkeldaten θ_S leicht gedreht werden.

Durch das Speichern in Form von Polarkoordinaten ist darüber hinaus möglich, mit verhältnismäßig geringer Speicherkapazität Muster speichern zu können.

Mit Hilfe der Fig. 6-7 wird nun erläutert, wie Muster mit unscharfen Übergängen erzeugt werden können. Funktionsabläufe zum Darstellen solcher Muster werden anhand der Blockdiagramme 8-10 näher beschrieben.

Bei der Darstellung gemäß Fig. 6 sind auf einem quadratischen Bildschirm 22 Kreise dargestellt. Das Bild Ax innerhalb des innersten Kreises wird vom Videosignal A dargestellt, während das Bild Bx außerhalb des äußersten Kreise durch ein Videosig nal B erzeugt wird. Zwischen dem innersten und dem äußersten Kreis liegt ein ringförmiger Bereich SE, der schraffiert darge stellt ist. Zentrisch in ihm verläuft die Kontur eines kreis förmigen Musters WP'. Der Bezugspunkt P₀ liegt in der Mitte des Videobereichs Ax. Von ihm aus nach rechts erstreckt sich die Bezugslinie l₀. Schräg nach rechts oben verläuft eine Linie durch den Bezugspunkt P₀ unter dem Winkel θ zur Bezugslinie. Der Schnittpunkt mit dem kreisförmigen Muster WP' ist mit W0 indiziert. Der Schnittpunkt mit dem innersten Kreis ist mit W1 und der Schnittpunkt mit dem äußersten Kreis mit W2 gekenn zeichnet.

Pixelpositionsdaten (X, Y) auf der genannten schrägen Linie l_θ werden in Polarkoordinaten (θ, √X² + Y²) umgeformt, mit dem Bezugspunkt P₀ als Ausgangspunkt und der nach rechts verlau fenden Linie l₀ als Bezugslinie. Die Entfernungsdifferenz Δr zwischen dem Ausgangspunkt P₀ und dem Musterschnittpunkt W0 wird berechnet. Wenn der durch die Polarkoordinaten (θ √X² + Y²) bestimmte Punkt im Videobereich Ax liegt oder wenn die Diffe renz Δr kleiner ist als der Wert, der dadurch berechnet wird, daß die Entfernung r von der Entfernung zwischen dem Ausgangs punkt P₀ und dem innersten Schnittpunkt W1 abgezogen wird, wird der Pegel des Mustersignals W zu 1.0 bestimmt. Wenn dagegen der durch die Polarkoordinaten (θ, √X² + Y²) bestimmte Punkt im Videobereich Bx liegt oder wenn die Differenz Δr größer ist als der Wert, der durch Abziehen der Entfernung r von der Entfernung zwischen dem Ausgangspunkt P₀ und dem äußersten Schnittpunkt W2 erhalten wird, wird der Pegel des Mustersignales W auf 0.0 ge setzt. Wenn der durch die Polarkoordinaten (θ, √X² + Y²) gege bene Punkt sich vom innersten Schnittpunkt W1 auf den Muster schnittpunkt W0 hin bewegt, wird der Pegel des Mustersignales W allmählich erniedrigt. Bei Erreichen des Musterschnittpunktes W0, das heißt, wenn die Entfernung Δr 0 ist, wird der Pegel des Mustersignales W z. B. 0.5. Wenn der durch die genannten Polar koordinaten gegebene Punkt sich dem äußersten Schnittpunkt W2 nähert, wird der Pegel weiter erniedrigt. Wenn der durch die Polarkoordinaten gegebene Punkt mit dem äußersten Schnittpunkt W2 übereinstimmt, wird der Pegel des Mustersignales W 0.0.

Der eben beschriebene Zusammenhang zwischen dem Pegel des Mu stersignales W und dem Entfernungsdifferenzwert r ist in Fig. 7 dargestellt. Der Verlauf des Mustersignales W zwischen den Schnittpunkten W1 und W2, wie in Fig. 7 dargestellt, kann durch die folgende Gleichung (1) beschrieben werden:

W = - [1/(S.r)] Δr + 0.5 (1),

wobei die Entfernung zwischen den Schnittpunkten W1 und W2 durch S.r gegeben ist, was weiter unten näher beschreiben wird.

Da r die Differenz der Entfernung r und der Entfernung des durch die Polarkoordinaten (θ, √X² + Y²) gegebenen Punktes vom Bezugspunkt P₀ ist, kann r wie folgt geschrieben werden: Δr = √X² + Y²-r. Wird dieser Zusammenhang in Gleichung (1) eingesetzt, folgt daraus:

W = - [1/(S.r)] (√X² + Y² - r) + 0.5
= - (1/S).(√X² + Y²/r - 1) + 0.5 (2).

Wenn das Muster WP' vergrößert oder verkleinert wird, wird die Entfernung r mit einem variablen Koeffizienten k multipliziert. Es gibt dann Δr = √X² + Y²-k.r. Damit und mit Gleichung (2) ergibt sich die folgende Gleichung:

W = - (1/S).(√X² + Y²/r - k) + 0.5 (3).

In der oben angegebenen Entfernung S.r zwischen den Schnitt punkten W1 und W2 ist S ein variabler Koeffizient, der das Ver hältnis der Breite des ringförmigen Bereiches SE im Verhältnis zur Entfernung r darstellt. Die Breite des ringförmigen Berei ches SE, in dem sich der Pegel ändert, kann also frei durch Ändern des Koeffizienten S bestimmt werden. Die Koeffizienten S und k hängen nicht miteinander zusammen, so daß dann, wenn die Größe des Musters WP' durch Ändern des Koeffizienten k er höht oder erniedrigt wird, sich die Breite des ringförmigen Be reiches SE nicht ändert, vorausgesetzt, der Koeffizient S wird nicht geändert.

Wie oben angegeben, nimmt das Mustersignal W den Wert 1.0 ein, wenn die Entfernung √X² + Y² kürzer ist als die Entfernung zwi schen dem innersten Schnittpunkt W1 und dem Bezugspunkt P₀. Ist die genannte Entfernung dagegen länger als die Entfernung zwischen dem äußersten Schnittpunkt W2 und dem Bezugspunkt, wird das Mustersignal W 0.0. Liegt die genannte Entfernung da gegen zwischen den durch die beiden Schnittpunkte festgelegten Entfernungen, wird das Mustersignal W entsprechend der oben ge gebenen Gleichung (3) festgelegt.

Der Funktionsablauf gemäß Fig. 8 dient zum Ausführen des eben anhand der Fig. 6 und 7 erläuterten Prinzips.

Die Sägezahnsignal H und V von den Sägezahngeneratoren 2 bzw. 3 werden dem Koordinatenkonverter 4 zugeführt, der Signale er zeugt, wie sie anhand von Fig. 4 erläutert wurden. Diese Sig nale werden in einem Polarkoordinatenkonverter 5 weiterverar beitet, ebenfalls wie anhand Fig. 4 beschrieben, wobei die Win keldaten θ_S an den Addierer 8 gelangen, wozu ihnen gegebenen falls ein Vorgabewert M addiert wird, wenn das Muster gedreht werden soll. Aus dem Musterspeicher 1 werden Entfernungsdaten r abhängig von den Winkel-Adreßdaten ausgelesen.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 8 werden die Entfernungs daten r nicht einem Multiplizierer 9 zugeführt, wie bei der Aus führungsform gemäß Fig. 4, sondern sie gelangen an ein Rechen mittel 40, das einen Teiler 23, einen Addierer 24, einen Multi plizierer 25 und einen Addierer 26 aufweist. Die Entfernungs daten r teilen im Teiler 23 den vom Entfernungsberechner 7 be rechneten Entfernungswert √X² + Y², wodurch der Wert √X² + Y²/r erhalten wird. Von diesem Signal wird im Addierer 24 ein Koeffi zient -k abgezogen, so daß der Wert √X² + Y²/r-k erhalten wird. Im Multiplizierer 25 wird dieser Wert mit (1/S) multipli ziert und zum Ergebnis dieser Multiplikation wird im Addierer 26 der feste Wert 0.5 addiert, so daß sich insgesamt das Signal -(1/S).(√X² + Y²/r-k) + 0.5 ergibt, also ein Signal entspre chend Gleichung (3). Dieses Signal wird einem Begrenzer 27 zu geführt, der den Pegel des Signals vom Addierer 26 so begrenzt, daß der Pegel "1" für alle Werte mit einem Pegel < "1" wird. Entsprechend werden alle Signale mit einem Pegel < "0" auf den Wert "0" begrenzt. Es wird also der Signalverlauf gemäß Fig. 7 erzeugt.

Das Mustersignal W für unscharfen Übergang wird dem Videosignal mischer 11 zugeführt, der genauso arbeitet, wie der anhand von Fig. 4 beschriebene Mischer. Es ergibt sich dann das in Fig. 6 dargestellte Signal.

Der Funktionsablauf gemäß Fig. 9 unterscheidet sich von dem gemäß Fig. 8 durch einen anderen Ablauf zum Auswerten der Glei chung (3).

Das Berechnen erfolgt nun in einem Rechenmittel 28, das Multi plizierer 29 und 30, Addierer 21 und 32 sowie einen Teiler 33 aufweist. Jeder aus dem Speicher 1 ausgelesene Entfernungswert r wird den Multiplizierern 29 und 30 zugeführt, wobei der erstere mit dem Koeffizienten k und der letztere mit dem Koeffizienten S multipliziert. Der Wert kr vom Multiplizierer 29 wird im Addie rer 32 zum Entfernungswert √X² + Y² addiert, wie er vom Entfer nungsberechner 7 ausgegeben wird. Im Teiler 33 wird das Ergeb nis dieser Addition durch das vom Multiplizierer 30 ausgegebene Ergebnis Sr geteilt. Im Addierer 31 wird dieser Wert vom festen Wert 0.5 abgezogen, so daß schließlich -(1/Sr).(√X² + Y² - kr) + 0.5 erhalten wird.

Es wäre auch möglich, die Ausführungsform gemäß Fig. 8 so ab zuändern, daß inverse Entfernungsdaten 1/r unter den Adressen θ_S im Musterspeicher 1 gespeichert werden. Dann kann der auf wendige Teiler 23 entfallen.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 10 unterscheidet sich von der gemäß Fig. 8 dadurch, daß zusätzlich zum Musterspeicher 1 ein Speicher 17 großer Kapazität verwendet wird. Wie schon anhand von Fig. 5 erläutert, werden Entfernungsdaten r mit Hilfe eines übertrag-Adreßsignales Add vom Speicher 17 großer Kapazität in den Musterspeicher 1 übertragen, was während einer Bildperiode erfolgt. Aus dem Musterspeicher 1 können die übertragenen Ent fernungsdaten mit hoher Geschwindigkeit ausgelesen werden.

Es ist auch möglich, eine Schaltung zum Wandeln des Seitenver hältnisses und zum Addieren eines Mustermodulationssignals vor oder nach dem Koordinatenkonverter zu verwenden.

Das Auswerten von Gleichung (3) kann auch auf andere Art und Weise erfolgen, als anhand der Fig. 8-10 beschrieben.

Mit den bisher beschriebenen Ausführungsformen ist es möglich, ein Muster zu drehen, in der Größe zu ändern, oder mit einem weichen (unscharfen) Übergang zu versehen. Dies alles läßt sich aufgrund der verwendeten Polarkoordinaten leicht erzielen.

Eine andere Möglichkeit zum einfachen Ändern der Größe eines Musters beim Verwenden von Polarkoordinaten wird nun anhand von Fig. 11 erläutert.

Der Funktionsablauf gemäß Fig. 11 unterscheidet sich von dem gemäß Fig. 4 dadurch, daß das Ausgangssignal vom Koeffizienten multiplizierer 9 nicht direkt an den Vergleicher 11 gelangt, sondern daß ein Addierer 34 zwischengeschaltet ist, in dem eine Konstante R addiert wird, die von einem Konstantenerzeuger 35 ausgegeben wird. Es wird also nicht unmittelbar der Wert rk an den Vergleicher 10 gegeben, sondern der Wert rk + R. Im Ver gleicher 10 erfolgt, wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4, der Vergleich mit dem vom Entfernungsberechner 7 ausgegebenen Entfernungswert Z = √X² + Y². Der Vergleicher 10 gibt das Mu stersignal W vom Wert "1" (hoher Pegel) aus, wenn rk + R ≧ Z ist, während das Signal "0" (niedriger Pegel) ausgegeben wird, wenn rk + R < Z.

Zum Veranschaulichen sei angenommen, daß der Musterspeicher Entfernungsdaten r für ein quadratförmiges Muster WB speichert, wie in Fig. 12B dargestellt. Gilt für die addierte Konstante R = 0, dann wird das aus dem Speicher ausgelesene Muster unver ändert dargestellt, also gemäß Fig. 12B. Wird der Koeffizient k verändert, mit dem die Entfernungswerte r im Multiplizierer 9 verändert werden, kann die Größe des Quadrates WB geändert wer den, nämlich zu kleinerer Größe, wie in Fig. 13A dargestellt, oder zu größerer Größe, wie in Fig. 13C gezeichnet.

Gilt für die Additionskonstante R < 0, wie in Fig. 12C darge stellt und anhand von Fig. 14 näher veranschaulicht, wird eine tonnenförmige Verzeichnung erhalten. Fig. 14 zeigt, wie für jede Winkeladresse immer derselbe feste Wert R ausgelesen und im Addierer 34 zum Entfernungswert r addiert wird. Ganz rechts in Fig. 14 ist das Quadrat in der gespeicherten Form gestrichelt eingezeichnet und mit W3 bezeichnet. Das tonnenförmig verzeich nete Quadrat ist als Muster Wm gekennzeichnet.

Wird ein konstanter Wert R < 0 addiert, ergibt sich ein kissen förmig verzeichnetes Quadrat, wie es in Fig. 12A dargestellt ist.

Werden in den Fällen R < 0 und R < 0 die Konstante R und der Koeffizient k so verändert, daß das Verhältnis aus dem Produkt kr zur Konstanten R konstant bleibt, ändert sich nur die Größe des kissenförmigen Musters WA oder des tonnenförmigen Musters WC, ohne daß die Form verändert wird.

Wird die Konstante R von einem Bild zum anderen von R < 0 bis R < 0 geändert, ändert sich das Muster vom kissenförmigen Muster Wa über das unverzeichnete quadratische Muster WB zum tonnen förmig verzeichneten Muster WC gemäß den Fig. 12A, 12B bzw. 12C.

Mit dem im folgenden beschriebenen Funktionsablauf gemäß Fig. 15 läßt sich die Kontur eines Musters W1 radial modulieren, wie dies in Fig. 16 dargestellt ist und mit Hilfe von Fig. 17 näher veranschaulicht wird.

Der Funktionsablauf gemäß Fig. 15 unterscheidet sich von dem gemäß Fig. 11 dadurch, daß der Konstantenerzeuger 35 durch einen Modulationssignalerzeuger 36 ersetzt ist, der ein Modulations signal β folgender Form erzeugt:

β= A sin nθs,

wobei A und n vorgegebene Konstanten sind.

Dieses Modulationssignal wird im Addierer 34 zum jeweiligen Entfernungswert r addiert, wie er aus dem Mustergenerator 1 ausgelesen wurde (vorausgesetzt, der Multiplikationsfaktor k ist Eins). Das Ausgangssignal vom Addierer 34 wird dem Verglei cher 10 zugeführt.

In Fig. 17 ist das gespeicherte Muster, nämlich ein Kreis mit dem Radius r, links dargestellt. Zu den ausgelesenen Entfer nungswerten r wird im Addierer 34 das Modulationssignal β addiert, so daß die in Fig. 17 rechts dargestellte ausgezogene Linie für ein Muster Wmm erhalten wird. In diesem Muster ändert sich die Entfernung r + β zum Bezugspunkt P₀ zyklisch mit dem Winkel θ_S.

Durch Ändern des Koeffizienten k, wie er dem Koeffizientenmul tiplizierer 9 zugeführt wird, läßt sich die Größe des Musters Wmm verändern.

Bei dem in Fig. 17 dargestellten Beispiel hat die Konstante n den Wert "4". Die Konstante n kann frei gewählt werden, und zwar nicht nur auf ganze Werte beschränkt, sondern auch unter Ausnutzung von Dezimalwerten. Im letzteren Fall reichen 360° für eine Musterwiederholung nicht aus, was zum Eindruck eines rotierenden Musters führt.

Durch Ändern des Wertes der Konstanten A läßt sich das Modula tionsausmaß bestimmen.

Das Modulationssignal β kann beliebig gewählt sein, also außer einem Sinussignal kann es auch z. B. ein Dreieckssignal oder ein Sägezahnsignal sein.

Weiterhin ist es möglich, nicht nur das Modulationssignal β zu addieren, sondern auch die Konstante R, wie anhand der Fig. 11-14 erläutert.

Das Verwenden von Polarkoordinaten ermöglicht es also, auf ein fachste Art und Weise Muster vergrößern, verkleinern, drehen oder in der Form verändern zu können. Darüber hinaus kann leicht ein weicher Übergang zwischen Videobereichen hergestellt wer den, die zu den beiden Seiten einer Musterkontur liegen. In keinem Fall sind zum Ausführen der Änderungen komplizierte Um rechnungen rechtwinkliger Koordinaten mit trigonometrischen Funktionen erforderlich.

Claims

1. Mustergenerator zum Erzeugen eines Mustersignals (W) auf Grundlage von Musterdaten, mit:

- einem Speicher (1), der Musterdaten, die die Kontur eines Musters festlegen, als Polarkoordinaten speichert;
- Pixelpositions-Bestimmungsmitteln (5) zum Erzeugen von Winkeldaten (θ_S) und Entfernungsdaten (Z) zum Fest legen von Pixelpositionen auf einer Anzeigeeinrichtung (16) in Polarkoordinaten; und
- einem Mustererzeugungsmittel (10) zum Erzeugen des Mustersignals (W) auf Grundlage der Entfernungsdaten (Z) und auf Grundlage von aus dem Musterdatenspeicher (1) ausgelesenen Daten (r), der mit Hilfe der Winkel daten (θ_S) adressiert wird, gekennzeichnet durch
- einen zwischen dem Speicher (1) und dem Mustererzeu gungsmittel (10) liegenden Multiplizierer (9) zum Ver größern und Verkleinern des Musters.

2. Mustergenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

- der Speicher (1) erste Winkeldaten und erste Entfernungsdaten mit vorgegebenem Zusammenhang speichert, wobei die ersten Entfer nungsdaten ein Maß für die Entfernung zwischen einem Bezugspunkt und einem jeweils gegebenen Punkt auf der Kontur des Musters sind, und die Winkeldaten ein Maß für den Winkel zwischen einer Geraden durch den Bezugspunkt und derjenigen Linie sind, die den Bezugs punkt mit dem jeweils gegebenen Punkt verbindet;
- die Pixelpositions-Bestimmungsmittel (5) zweite Entfernungsdaten und zweite Winkeldaten bestimmen, die entsprechende Maßangaben wie die ersten Daten darstellen, jedoch in Bezug auf ein auf einer Anzeigeein richtung darzustellendes Pixel; und
- das Mustererzeugungsmittel (10) das Mustersignal auf Grundlage der zweiten Winkel- und Entfernungsdaten erzeugt.

3. Mustergenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mustererzeugungsmittel (10) ein Mustersignal erzeugt, dessen Pegel sich allmählich in einem vorgegebenen Bereich ändert, der von der Differenz zwischen den ersten und den zweiten Entfernungsdaten abhängt.

4. Mustergenerator nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

- den Speicher (1) und die Pixelpositions-Bestimmungsmittel (5) gemäß Anspruch 2,
- einen Addierer zum Addieren eines vorgegebenen Wertes zu den ersten Entfernungsdaten, die aus dem Speicher auf Grundlage der zweiten Winkeldaten ausgelesen wurden, und
- einen Vergleicher zum Vergleichen der Ausgangssignale aus dem Ad dierer und der zweiten Entfernungssignale, zum Erzeugen eines Signa les von einem von zwei Pegeln auf Grundlage des Vergleichsergebnis ses.

5. Mustergenerator nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

- den Speicher (1) und die Pixelpositions-Bestimmungsmittel (5) gemäß Anspruch 2,
- einen Addierer zum Addieren von Entfernungsdaten, deren Wert von den zweiten Winkeldaten abhängt zu den ersten, aus dem Speicher (1) ausgelesenen Winkeldaten, und
- einen Vergleicher zum Vergleichen der Pegel der Ausgangssignale aus dem Addierer mit den Pegeln der zweiten Entfernungsdaten, um abhän gig vom Vergleichsergebnis ein Signal mit einem von zwei Pegeln zu er zeugen.

6. Mustergenerator nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

- den Speicher (1) und die Pixelpositions-Bestimmungsmittel (5) gemäß Anspruch 2, und
- einen Addierer zum Addieren eines Vorgabewertes zu den zweiten Win keldaten, wobei das Mustererzeugungsmittel (10) die Mustersignale auf Grundlage der ersten Daten aus dem Speicher (1), die mit Hilfe des Ausgangssignals vom Addierer ausgelesen werden, und der zweiten Entfernungsdaten erzeugt.