JPS583245B2 - 円弧信号発生方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、円弧信号発生方式、特に例えば図形表示装置
あるいはＸＹプロツタなどの図形出力装置上に円あるい
は円弧を出力させる円弧信号発生方式に関するものであ
る。

従来、この種の方式として、円を多角形で近似するため
にその多角形の頂点位置座標データをリードオンリメモ
リ（以下ＲＯＭと略称する）に記憶しておき、円の出力
時には各頂点間を線分発生器により直線補間する方式が
知られている。

しかし、この方式では近似した多角形の頂点において不
自然な折れ曲りを生じる欠点があった。

このため、円あるいは円弧の発生を線分発生器を用いる
ことなく、円周上の隣接する点列座標データを格納した
ＲＯＭからのデータの読出のみで行う円弧信号発生方式
が特願昭５２−１０７６７７号に示されている。

しかし、この方式では高精度のデータを格納するために
要するメモリ量が増大すること、小半径の円発生にＲＯ
Ｍ・アドレスの飛びこし制御が必要となることなどの欠
点がある。

本発明は、これらの欠点を解決するため、少ないメモリ
量で任意の半径の円あるいは円弧をＲＯＭからのデータ
の読み出しのみで発生する円弧信号発生方式を提供する
ものである。

以下、図面について詳細に説明する。

本発明は、任意の半径の円弧発生のため、数種（たとえ
はｎ種）の基準半径に対応する円周上の点列における隣
接する二点間の変位データをあらわす△Ｘ，△Ｙデータ
列をＸ系およびＹ系それぞれ基準数（この場合ｎ箇）の
テーブルとしてもつようにしている。

まず、本発明の原理的な部分をなすＲＯＭ（リード・オ
ンリ・メモリ）テーブルについて説明する。

ＲＯＭテーブルの長さは、最大の基準半径をＲｓとして
その円のテーブルの長さをＬ（ワード）とすると、Ｌは
基準円の円周長さを表示精度で分割した数となる。

したがって、基準半径を１／２Ｒｓとすると円周長も１
／２となるためテーブルの長さも１／２Ｌとなる。

こうして、基準半径を次々と半分にすると必要なテーブ
ルの長さることはない。

しかも、ここで△Ｘ，△Ｙは隣接する各点の変位データ
であり、このため１ワードの長さは絶体座標値の場合の
１／５〜１／１０となしうることから、従来の絶対座標
データをＲＯＭに収容する方式に比し、本方式はその２
／５〜１／５のメモリ容量で全円のデータを収容可能で
ある。

実用的には４種用意するとすれば、テーブルの全ばよい
。

次に、このＲＯＭテーブルを用いて任意の半径の円弧の
座標を求める方法をのべる。

今、半径Ｒが２１０．２９．２８，２７の円を基準円と
すると半径ｒ＜２７−１（ｒ＜１２７）のときはＲ７＝
２７の基準円を、２７＜ｒ＜２８−１（１２８＜ｒ＜２
５５）のときはＲ８−２８の基準円を、２８＜ｒ＜２９
−１（２５６＜ｒ＜５１１）のときはＲ，＝２９の基準
円を、２９≦ｒ＜２１０−１（５１２≦ｒ≦１０２３）
のときはＲ１０＝２１０の基準円を用いて任意の半径の
円あるいは円弧をあらわすことができる。

たとえば２９＜ｒ＜２１０−１の場合は次のとおりであ
る。

基準円はＲ１０＝２１０であるから２１０の半径の円周
上の各点の△Ｘ，△Ｙ座標データがＲ１０のＲＯＭテー
ブルに格納されている。

したがって半径ｒの円周上の点における変位座標データ
を△Ｘ，△ｙとすると となる。

これより１＜２７−１以外の場合はいずれも０．５＜ｒ
’＜１．０となる。

こうして得られた△Ｘ，△ｙを始点の絶対座標値に次々
と加算することにより指定された円弧をあらわす円周上
の座標値を次々と得ることができる。

第１図は本発明の１実施例であって、１はＸ系ＲＯＭ、
２はＹ系ＲＯＭ，３は半径レジスタ、４は半径制御回路
、５は始点角度レジスタ、６は中心角レジスタ、７，８
はそれぞれ始点のＸ，Ｙ座標レジスタ、９はアドレスカ
ウンタ、１０はクロツク発生回路、１１はＲＯＭテーブ
ルセレクタ、１２．１３は乗算器、１４．１５は累算器
、１６，１７，１８はＤＡコンパータ、１９はブランク
制御回路である。

このうち半径レジスタ３、始点角度レジスタ５、中心角
レジスク６はシフトレジスタである。

また、Ｘ系ＲＯＭ１およびＹ系ＲＯＭ２には前述のとお
り半径の異なる数種の基準円をあらわす円周上の各点の
△Ｘ，△Ｙ座標データ列が格納されている。

ここでは最大半径が２１０１までの円弧を発生するとし
、基準円の種類を４種とする。

したがって、半径を大きい方からそれぞれＲ１０＝２１
０，Ｒ９＝２９，Ｒ８＝２８，Ｒ７＝２７とし円周の分
割数をそれぞれ３６０，１８０，９０，４５とする。

そこで第１図の実施例の動作を説明する。

はじめに始点のＸ，Ｙ座標レジスタ７，８に円弧の始点
のＸ，Ｙ座標データ（Ｘ０，Ｙ０）が、同じく始点角度
レジスタ５に始点の偏角データ（θ０）がとりこまれる
。

また同時に、円弧の始点から終点までの中心角をあらわ
すデータ（△θ）が中心角レジスタ６に、また円弧の半
径（ｒ）が半半径レジスタ３にとりこまれる。

次に、始点Ｘ，Ｙ座標レジスタ７，８のデータはＸ，Ｙ
の各累算器１４．１５に転送され、さらにＤＡコンパー
タ１６，１７により円弧の始点座標値のＸ，Ｙｍ向信号
として出力される。

図形表示装置の場合、こうして円弧の始点の位置にビー
ムがセットされるが以下、本発明を図形表示装置に適用
すると仮定して説明する。

ビームがセットされるとスタート信号によりフランク制
御回路１９をアンプランク側にし始点を光らせる。

次に円弧をあらわすため、連続する点の偏向信号をうる
方法をのべる。

半径レジスタ３は例えば１０ビットのシフトレジスタで
あり、今ここに２８≦半径ｒ≦２９−１の半径データが
セットされているとする。

このとき該半径ｒは９ビットであらわされるため半径レ
ジスタ３の２８〜２０ビットにセットされる。

次に半径制御回路４は半径レジスタ３０ＭＳＢすなわち
２９ビットに「１」がたつまで半径レジスタ３を左ヘビ
ットシフトする。

この場合には１回左ヘシフトするか２７≦ｒ≦２８−１
の場合は２回シフトすることになる。

こうしてシフトした結果、半径レジスタ３の内容はＭＳ
Ｂを小数点第１位とみなすとこれは正規化半径ｒ′を表
わす。

同時に、半径制御回路４はＲＯＭテーブルセレクタ１１
を介してＸ系ＲＯＭ１，Ｙ系ＲＯＭ２のうち対応するテ
ーブル（この場合Ｒ９のテーブル）を選択しその先頭ア
ドレスをアドレスカウンタ９にセットする。

こうして選択されたＲ９のテーブルにはＸ系Ｙ系それぞ
れ０〜１７９のアドレスに対応して△Ｘ，△Ｙのデータ
か収容されている。

さらに半径制御回路４は始点角度レジスタ５および中心
角レジスタ６を半径レジスタと同じ回数だけ右ヘビット
シフトする。

該設定例の場合には１ビットシフトする。

たとえば、始点角度レジスク５および中心角レジスタ６
にそれぞれθ０＝３０°△θ＝６０°に相当する値３０
，６０が入力されていたとすると、１ビット右シフトの
結果、始点角度レジスタ５および中心角レジスタ６の内
容はそれぞれ１５．３０となる。

この結果、始点角度レジスタ５の内容はＸ系、Ｙ系各Ｒ
ＯＭ１．２の中の該当テーブルすなわちＲ９テーブルの
先頭からの相対アドレスを示すことになり、この値はた
だちにアドレスカウンタ９に足し込まれる。

次にアドレスカウンタ９の示すアドレスによりＸ系ＲＯ
Ｍ１，Ｙ系ＲＯＭ２の中心のＲ９テーブル内のデータ△
Ｘ，△Ｙが読出される。

この値は乗算器１２，１３によりそれぞれ半径レジスタ
３の出力である正規化半径ｒ′と掛けあわされる。

この結果はそれぞれＸ累算器１４、ならびにＹ累算器１
５に入力され、１つ前の点の座標である始点のＸ座標、
Ｙ座標に加えられたのちＤＡコンバータ１６，１７を介
してそれぞれＸ，Ｙ偏向信号として出力される。

こうして円周上の１点が出力されるとクロツク発生回路
１０はアドレスカウンタ９を＋１として円周上の次の点
について上述の手順をくりかえす。

ただし円弧の表示方向が逆の場合は累算器で逐次減算を
行う。

これを中心角レジスタ６の示す回数だけくりかえす。

今の例では３０であるから結局Ｒ９のテーブルからアド
レス１５〜４４のデータが順次よみだされる。

こうして所望の半径の円弧が形成される。

こうして円弧の終点まで出力されるとクロック発生回路
１０はブランク制御回路１９をブランク側にする。

このままでは、半径が小さい場合に輝度が高くなるため
、正規化半径ｒ′をＤＡコンパータ１８を介して輝度制
御信号とすることにより、どの半径においてもほぼ一様
の輝度を得ることができる。

これを第２図を用いて説明する。

前述の正規化半径ｒ’＝ｒ／ＲはＯ≦ｒ≦２１０−１に
対し第２図Ａのように変化する。

ところで円弧を形成する輝度の位置は各基準円上で適正
配列されているため、円弧の輝度はこれらの規準田上で
適正値となり、基準円以外のところでは輝点間隔が半径
に反比例するため輝度が高くなる。

前述のとおりＲ＝２７．２８，２９，２１０を基準円と
して、ｒの変化に対する円弧の輝度の変化を第２図Ｂに
示す。

すなわち、任意の半径の輝度Ｚｎは第２図Ａの正規化半
径ｒ′に反比例する。

したがって、正規化半径ｒ′をＺｐとかけあわすことに
より、補図Ｃに示すように輝度の一様化ができる。

このように正規化半径ｒ′を用いることにより半径ｒに
対してきめのこまかい輝度補正が可能である。

以上説明したように、本発明によれば始点、終点および
半径データとして与えられた円弧を例えば図形表示装置
やＸＹブロック等の図形出力装置上に出力する場合に必
要となる偏向信号を簡単な構成の回路で容易に得ること
が可能となる。

また、本発明による方式を用いて得られる偏向信号の示
す円あるいは円弧の近似点列はほとんど真円上に位置す
るため、折れ曲りのない滑らかな円あるいは円弧を一様
な輝度で表現することが可能になる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路構成図、第２図は
第１図の回路構成によって円弧信号を発生しＣＲＴモニ
タ装置等に可視表示する場合における輝度補正の効果を
示す模式図である。 １……Ｘ座標変位データ格納用ＲＯＭ、２……Ｙ座標変
位データ格納用ＲＯＭ、３……半径データ保持用レジス
タ、４……半径制御回路、５……始点角度データ保持用
レジスタ、６……中心角データ保持用レジスタ、７……
始点Ｘ座標データ保持用レジスタ、８……始点Ｙ座標デ
ータ保持用レジスタ、９……アドレスカウンタ、１０…
…クロツク発生回路、１１……ＲＯＭテーブルセレクタ
、１２．１３……乗算器、１４，１５……累算器、１６
ないし１８……ＤＡコンバータ、１９……ブランク制御
回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 半径の異なる複数個の基準円の円周上の点列の隣接
   する二点間のＸ，Ｙ各座標変位データ列を記憶しておく
   第１の手段と、外部より与えられる半径データを保持す
   る第２の手段と、該第２の手段に保持された半径データ
   に応じて第１の手段から読み出すＸ，Ｙ座標変位データ
   を選択する第３の手段と、該第３の手段により選択され
   たＸ，Ｙ座標変位データの各々と前記第２の手段に保持
   された半径データとの乗算を行なう第４の手段と、該第
   ４の手段によって得られる乗算結果を逐次累力日算ある
   いは減算する第５の手段から成ることを特徴とする円弧
   信号発生方式。 ２ 前記第２の手段は外部より与えられた半径データを
   該半径データの値に対応する前記基準円の半径で正規化
   するとともに該正規化した値を保持する機能を有するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の円弧信号発
   生方式。 ３ 前記第２の手段に保持された前記正規化した半径デ
   ータは輝度制御信号として利用されることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項または第２項記載の円弧信号発生
   方式。