JPH09185585A - グラフ表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 陰関数形式で与えられる関数式にパラメータ
を入力するだけで自動的に陰関数のグラフを描画するこ
とができるグラフ表示装置を提供する。 【解決手段】 ＣＰＵ７は、ＲＯＭ５内に複数パターン
格納している陰関数の関数式データを読み出して表示部
２に一覧表示させる。操作者は、カーソルキー１３で選
択して、実行キー１１で指定する。ＣＰＵ７は、指定さ
れた陰関数を陽関数に変換するとともに、レンジを変え
てグラフ描画を行い、そのグラフデータを記憶部６のグ
ラフ記憶レジスタ２８に格納する。このように、陰関数
を使ってグラフ表示を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、グラフ表示装置に
係り、詳細には、陰関数の関数式データに基づいてグラ
フを描画することができるグラフ表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のグラフ表示装置としては、例え
ば、関数式や数値を入力するデータ入力部、演算部、及
びその演算結果を表示するＬＣＤ（Liquid Crystal Dis
play）等の表示ディスプレイを備えた関数電卓や小型電
子計算機などがあって、所定の関数式データに基づいて
グラフ等を描画するものがあった。

【０００３】特に、従来のグラフ表示装置は、関数式デ
ータが「ｙ＝ 」などのように陽関数で与えられていた
り、座標がパラメータで与えられたグラフを描画するよ
うに設計されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のグラフ表示装置にあっては、グラフを描画す
る際に用いられる関数式データが陽関数形式のものしか
扱えなかったため、陰関数形式の関数式データをそのま
ま持ってきても、グラフを表示することができないとい
う課題があった。

【０００５】このため、例えば、円、楕円、放物線など
からなるグラフを描画する場合、関数式が陰関数であれ
ば、その式をｘ座標、ｙ座標毎に変形し、各座標毎に式
を与えて、そのパラメータを変えながらグラフを描画し
なくてはならず、大変面倒であった。

【０００６】本発明の課題は、陰関数形式で与えられる
関数式にパラメータを入力するだけで自動的に陰関数の
グラフを描画することができるグラフ表示装置を提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のグラフ表
示装置は、陰関数の関数式データを入力する関数式デー
タ入力手段と、該関数式データ入力手段により入力され
た関数式データに含まれる変数データに代入するための
値を設定する変数データ設定手段と、該変数データ設定
手段により設定された陰関数の関数式データを陽関数の
関数式データに変換する陰陽関数変換手段と、該陰陽関
数変換手段により変換された陽関数の関数式データのグ
ラフを前記変数データ設定手段により設定された値に応
じて描画するグラフ描画手段と、を備えたことを特徴と
する。

【０００８】すなわち、関数式データ入力手段により陰
関数の関数式データを入力し、変数データ設定手段で関
数式データに含まれる変数データに代入するための値を
設定して、陰陽関数変換手段で陰関数の関数式データを
陽関数の関数式データに変換し、グラフ描画手段が陰陽
関数変換手段によって変換された陽関数の関数式データ
のグラフを変数データ設定手段により設定された値に応
じて描画するようにする。従って、いままではグラフ描
画できなかった陰関数形式の関数式データであっても、
そのまま入力して、関数式のパラメータを入力するだけ
で、自動的に陰関数のグラフを描画することができるよ
うになった。

【０００９】また、請求項１記載のグラフ表示装置は、
例えば、請求項２記載されるように、前記関数式データ
入力手段は、複数の陰関数の関数式データのパターンを
複数記憶する関数式データ記憶手段と、該関数式データ
記憶手段に記憶された陰関数の関数式データの中から所
望の関数式データを指定する指定手段と、を備えるよう
にしてもよい。

【００１０】すなわち、陰関数の関数式データを入力す
る関数式データ入力手段は、関数式データ記憶手段で複
数の陰関数の関数式データのパターンを記憶して、指定
手段で関数式データ記憶手段に記憶された陰関数の関数
式データの中から所望の関数式データを指定するように
したものである。従って、陰関数形式の関数式データを
入力するにあたって、個別に入力する手間が省けて、入
力操作が簡単になるとともに、例えば、陰関数形式の関
数式データが予めわかっていれば、それに対応した陽関
数形式に変換した関数データを用意するだけで、簡単に
上記の陰陽関数変換手段が構成できる等の利点がある。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図１〜図７は、本発明のグ
ラフ表示装置を説明する図であり、本実施形態では、グ
ラフ表示が可能な関数電卓を用いて、陰関数形式で与え
られる関数式データに基づくグラフを表示するものであ
る。まず、構成を説明する。図１は、本実施形態に係る
関数電卓１の要部ブロック構成図である。図１の関数電
卓１は、表示部２、表示駆動回路３、入力部４、ＲＯＭ
５、記憶部（ＲＡＭ）６、及びＣＰＵ７などにより構成
されている。

【００１２】表示部２は、入力部４から入力される入力
データや操作情報等を表示したり、予めＲＯＭ５などに
格納された陰関数の関数式データを一覧表示させて、そ
の中から所望の関数式データを選択するようにしたり、
指定した陰関数の関数式データに基づいて描画されるグ
ラフを表示したりするもので、ここではＬＣＤ（Liquid
Crystal Display：液晶表示装置）が用いられ、表示駆
動回路３によって表示駆動される。

【００１３】入力部４は、一定の指定や命令を行う実行
キー１１、データ入力を開始するＥＸＥ（Ｅｘｅｃｕｔ
ｉｏｎ）キー１２、４つの方向にカーソルを移動させる
カーソルキー１３、数値や記号等を入力するテンキーな
どからなるデータ入力キー１４等を有し、その各キー操
作に応じた信号がＣＰＵ７に出力される。

【００１４】ＲＯＭ（Read Only Memory）５は、ＣＰＵ
７が実行する各種制御プログラムを格納するとともに、
その各種制御プログラムが実行される際に処理される各
種データを格納している。例えば、本実施の形態では、
陰関数形式の関数式データをそのままグラフ描画するた
め、当該陰関数を上記したデータ入力キー１４を使って
入力することも可能であるが手間がかかる。そこで、Ｒ
ＯＭ５内に予め複数パターンの陰関数式を記憶させてお
いて、これを表示部２に一覧表示させて指定することに
より、所望の陰関数を容易に選択することができる。

【００１５】記憶部（ＲＡＭ：Random Access Memory）
６は、例えば、図１に示すように、表示部２に表示する
表示データを一時的に記憶する表示レジスタ１６、グラ
フの表示範囲を設定するＸ軸とＹ軸方向の最大値と最小
値のレンジを記憶するもので、Ｘｍａｘ１６、Ｘｍｉｎ
１７、Ｙｍａｘ１８、Ｙｍｉｎ１９とがある。グラフを
画面上で１ドットずつ描画する場合のＸ軸，Ｙ軸方向の
１ドットの大きさを示すもので、Ｘｓｔｅｐ２０、Ｙｓ
ｔｅｐ２１とがある。

【００１６】このＸｓｔｅｐ２０、Ｙｓｔｅｐ２１は、
上記設定されたレンジデータに応じて表示部２の１ドッ
ト分の大きさが算出されて記憶される。ＲＯＭ５に格納
された陰関数の選択式を指定した場合の指定アドレスを
記憶する選択式指定アドレスレジスタ２２、指定した関
数式データ内のパラメータの指定値を記憶する領域であ
り、Ａ２３、Ｂ２４、Ｈ２５、Ｋ２６、θ２７とがあ
る。上記したグラフの描画範囲とパラメータの設定とに
よって描画されるグラフデータを格納するグラフ記憶レ
ジスタ２８、及びデータを処理、加工するために一時的
にデータを記憶したり、種々のパラメータを記憶するワ
ークエリア２９等により構成されている。

【００１７】ＣＰＵ（Central Processing Unit ）７
は、ＲＯＭ５内に格納されている各種制御プログラムに
応じて関数電卓１内の各部を制御する。例えば、ＣＰＵ
７は、入力部４の各種キー操作によって入力される入力
データや表示データを表示駆動回路３を駆動させて表示
部２に表示させたり、入力部４のデータ入力キー等を使
って入力されるグラフのレンジやパラメータ等の各種デ
ータを記憶部６へ格納したりする。また、ＣＰＵ７は、
操作者が指定した陰関数の選択式に基づいて、演算処理
を行って、そのグラフデータをグラフ記憶レジスタ２８
に格納する。そして、陰関数形式のグラフを表示する場
合、ＣＰＵ７は、グラフ記憶レジスタ２８に格納された
グラフデータを一旦表示レジスタ１８に格納した後、表
示駆動回路３を駆動して表示部２に表示させる。

【００１８】次に、本実施の形態の作用を図２〜図７に
基づいて説明する。図２は、本実施の形態の関数電卓１
のグラフ表示動作を説明するフローチャートであり、図
３は、ＲＯＭ５に格納された選択式の一覧表示の一部を
示す図であり、図４は、選択式の変数の入力処理画面例
を示す図である。本実施の形態に係る関数電卓１では、
陰関数形式で与えられる関数式データに基づいてグラフ
表示処理を行う場合、まず、図２のステップＳ１でＲＯ
Ｍ５に予め格納されている選択式を一覧表示させる。こ
の選択式の一覧表示例を示したのが図３であって、表示
部２の画面には、３種類の陰関数の関数式データが表示
されており、さらに他の関数式データを選択したい場合
は、カーソル３１を動かすか画面をスクロールすること
で選択を行うことができる。ここでは、図１に示すカー
ソルキー１３を操作して（ステップＳ２）、図３に示す
画面上の陰関数にカーソル３１を移動させて（ステップ
Ｓ３）、実行キー１１を押下することにより（ステップ
Ｓ４）、選択式が指定される（ステップＳ５）。

【００１９】他の陰関数を指定したい場合は、カーソル
３１を他のカーソル位置３２，３３に合わせて実行キー
を押下すればよい。この実行キーの押下により選択され
た関数式データのアドレスがＲＡＭ６の選択式指定アド
レスレジスタ２２に記憶される。

【００２０】上記のようにして指定された選択式は、次
に、その中の変数の入力処理が行われる。すなわち、図
４（ａ）に示すように、指定された選択式がＲＯＭ５か
ら読み出されて表示部２に表示され、その後、図４
（ｂ）に示すように、選択式の変数入力表示に変わる
（ステップＳ６）。ここで、操作者は、陰関数に含まれ
る変数（Ａ、Ｂ、Ｈ、Ｋ）のそれぞれの値を入力部４の
データ入力キー１４を使って順番に入力処理する（ステ
ップＳ７）。図４（ｃ）に示すように、全ての変数の入
力処理が終わった後、誤入力が無ければＥＸＥキー１２
が押下され（ステップＳ８）、ＣＰＵ７は、上記設定さ
れた変数（Ａ、Ｂ、Ｈ、Ｋ）を記憶部６の対応したアド
レスに記憶させた後（ステップＳ９）、選択式の変換と
グラフ表示処理とを行う（ステップＳ１０）。

【００２１】図５は、図２に示す選択式の変換とグラフ
表示処理のサブルーチンを説明するフローチャートであ
る。図５に示すフローチャートは、ステップＳ２１、ス
テップＳ３１、ステップＳ４１のように、指定された選
択式別にグラフの表示処理が行われる。

【００２２】本実施の形態では、図３及び図４におい
て、ステップＳ２１の陰関数を指定しているため、ステ
ップＳ２１でＹＥＳに進み、後述する陽関数に変換した
際に出てくる「θ」を初期状態の「０」とする（ステッ
プＳ２２）。次に、ステップＳ２１で選択された陰関数
を陽関数に変換処理する（ステップＳ２３）。この変換
された陽関数中の変数（Ａ、Ｂ、Ｈ、Ｋ）は、既に入力
されているため、「θ」の値によって、ＸとＹの値が決
まる。

【００２３】そこで、ＣＰＵ７は、ステップＳ２３の陽
関数に基づいて演算処理し（ステップＳ２４）、グラフ
を１ドット分描画表示するとともに、記憶部６のグラフ
記憶レジスタ２８にグラフデータを記憶させる（ステッ
プＳ２５）。次に、ステップＳ２６において、上記
「θ」を２π／１００ずつ増加させ、ステップＳ２３の
陽関数に代入して、それぞれのＸとＹの値を繰り返し求
めて、ドットによるグラフ描画表示とグラフ記憶レジス
タ２８に対してグラフデータを記憶させる。このように
して、ステップＳ２７で「θ」が２πを越えるまでは、
上記のグラフ描画とグラフデータの記憶とを行い、２π
を越えた時点でリターンとなる。このようにして描画表
示されたグラフは、図４（ｄ）に示す楕円のグラフとな
る。

【００２４】次に、図３においてカーソル位置３２にカ
ーソル３１を移動させて、実行キー１１を押下して選択
式を指定した場合は、図５のステップＳ３１でＹＥＳに
進み、後述する陽関数に変換した際に出てくる「Ｙ」の
値にレンジデータの最小値である「Ｙｍｉｎ」を代入す
る（ステップＳ３２）。次に、ステップＳ３１で選択さ
れた陰関数を陽関数に変換処理する（ステップＳ３
３）。この変換された陽関数中の変数（Ａ、Ｈ、Ｋ）
は、前記図２の処理により既に入力されているものと
し、説明を省略する。

【００２５】そこで、ＣＰＵ７は、ステップＳ３３の陽
関数に基づいて演算処理を行って（ステップＳ３４）、
グラフを１ドット分ずつ描画表示するとともに、記憶部
６のグラフ記憶レジスタ２８にグラフデータを記憶させ
る（ステップＳ３５）。次に、ステップＳ３６では、上
記「Ｙ」を１ドット分ずつ増加させる「Ｙｓｔｅｐ」を
加えて、ステップＳ３３の陽関数に代入して、それぞれ
のＸとＹの値を繰り返し求めて、ドットによるグラフ描
画表示とグラフ記憶レジスタ２８に対してグラフデータ
を記憶させる。このようにして、ステップＳ３７で
「Ｙ」がＹの最大値である「Ｙｍａｘ」を越えるまで
は、上記のグラフ描画とグラフデータの記憶とを行い、
「Ｙｍａｘ」を越えた時点でリターンとなる。このよう
にして描画されたグラフは、図６（ｂ）に示すような半
分の楕円のグラフとなる。

【００２６】次に、図３においてカーソル位置３３にカ
ーソル３１を移動させて、実行キー１１を押下して選択
式を指定した場合は、図５のステップＳ４１でＹＥＳに
進み、後述する陽関数に変換した際に出てくる「Ｙ」の
値にレンジデータの最小値である「Ｙｍｉｎ」を代入す
る（ステップＳ４２）。次に、選択された陰関数を陽関
数に変換処理する（ステップＳ４３）。この変換された
陽関数中の変数（Ｂ、Ｈ、Ｋ）は、前記図２の処理によ
り既に入力されているものとし、説明を省略する。

【００２７】そこで、ＣＰＵ７は、ステップＳ４３の陽
関数に基づいて演算処理を行って（ステップＳ４４）、
グラフを１ドット分ずつ描画表示するとともに、記憶部
６のグラフ記憶レジスタ２８にグラフデータを記憶させ
る（ステップＳ４５）。次に、ステップＳ４６では、上
記「Ｙ」を１ドット分ずつ増加させる「Ｙｓｔｅｐ」を
加えて、ステップＳ４３の陽関数に代入し、それぞれの
ＸとＹの値を繰り返し求めて、ドットによるグラフ描画
表示とグラフ記憶レジスタ２８に対してグラフデータを
記憶させる。このようにして、ステップＳ４７で「Ｙ」
がＹの最大値である「Ｙｍａｘ」を越えるまでは、上記
のグラフ描画とグラフデータの記憶とを行い、「Ｙｍａ
ｘ」を越えた時点で次の処理に移行する。

【００２８】ステップＳ４１に示す陰関数を陽関数に変
換した場合は、図５のステップＳ４３とステップＳ４９
に示す陽関数に分かれるため、それぞれの処理を別個に
行ってグラフを描画するようにする。このため、ステッ
プＳ４７で「Ｙ」が「Ｙｍａｘ」を越えた時点で、再び
「Ｙ」の値を初期状態であるレンジデータの最小値「Ｙ
ｍｉｎ」とする（ステップＳ４８）。

【００２９】次に、選択された陰関数を陽関数に変換処
理する（ステップＳ４９）。この変換された陽関数中の
変数（Ｂ、Ｈ、Ｋ）は、既に入力されているため、
「Ｙ」の値によって、ＸとＹの値を決めることができ
る。そこで、ＣＰＵ７は、ステップＳ４９の陽関数に基
づいて演算処理を行って（ステップＳ５０）、グラフを
１ドット分ずつ描画表示するとともに、記憶部６のグラ
フ記憶レジスタ２８にグラフデータを記憶させる（ステ
ップＳ５１）。

【００３０】次に、ステップＳ５２では、上記「Ｙ」を
１ドット分ずつ増加させる「Ｙｓｔｅｐ」を加えて、ス
テップＳ４９の陽関数に代入して、それぞれのＸとＹの
値を繰り返し求めて、ドットによるグラフ描画表示とグ
ラフ記憶レジスタ２８に対してグラフデータを記憶させ
る。このようにして、ステップＳ５３で「Ｙ」がＹの最
大値である「Ｙｍａｘ」を越えるまでは、上記のグラフ
描画とグラフデータの記憶とを行い、「Ｙｍａｘ」を越
えた時点でリターンとなる。このようにして描画表示さ
れたグラフは、図７（ｂ）に示すように、左右に半分ず
つ分かれた楕円のグラフとなる。

【００３１】このように、本実施形態におけるグラフ表
示装置は、陰関数形式の関数式データをそのまま使って
も、陰関数のグラフを自動的に画面上に描画することが
できるようになった。

【００３２】以上、本発明者によってなされた発明を好
適な実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上
記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱
しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもな
い。

【００３３】例えば、上記した実施形態では、３つの陰
関数を例に上げてグラフ表示を行ったが、もちろんこれ
に限定されるものなはなく、これ以外の陰関数であって
も上記の実施の形態と同様の手順にしたがってグラフ表
示を行うことができる。

【００３４】

【発明の効果】請求項１記載のグラフ表示装置によれ
ば、いままでグラフ描画できなかった陰関数形式の関数
式データであっても、そのまま入力を行って、関数式の
パラメータを入力するだけで、自動的に陰関数のグラフ
を描画することができるようになった。

【００３５】請求項２記載のグラフ表示装置によれば、
陰関数形式の関数式データを入力するにあたって、個別
に入力する手間が省けて、入力操作が簡単になるととも
に、陰関数形式の関数式データが予めわかっていれば、
それに対応した陽関数形式に変換した関数データを用意
するだけで、簡単に上記の陰陽関数変換手段が構成でき
る等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態に係る関数電卓の要部ブロック構成
図。

【図２】本実施の形態の関数電卓のグラフ表示動作を説
明するフローチャート。

【図３】ＲＯＭに格納された選択式の一覧表示の一部を
示す図。

【図４】選択式の変数の入力処理画面例を示す図。

【図５】図２に示す選択式の変換とグラフ表示処理のサ
ブルーチンを説明するフローチャート。

【図６】図５のステップＳ３１で選択される陰関数をグ
ラフ表示する際の表示例を示す図。

【図７】図５のステップＳ４１で選択される陰関数をグ
ラフ表示する際の表示例を示す図。

【符号の説明】

１ 関数電卓 ２ 表示部 ３ 表示駆動回路 ４ 入力部 ５ ＲＯＭ ６ 記憶部（ＲＡＭ） ７ ＣＰＵ １１ 実行キー １２ ＥＸＥキー １３ カーソルキー １４ データ入力キー １５ 表示レジスタ １６ Ｘｍａｘ １７ Ｘｍｉｎ １８ Ｙｍａｘ １９ Ｙｍｉｎ ２０ Ｘｓｔｅｐ ２１ Ｙｓｔｅｐ ２２ 選択式指定アドレスレジスタ ２３ パラメータＡ ２４ パラメータＢ ２５ パラメータＨ ２６ パラメータＫ ２７ パラメータθ ２８ グラフ記憶レジスタ ２９ ワークエリア

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】陰関数の関数式データを入力する関数式デ
   ータ入力手段と、 該関数式データ入力手段により入力された関数式データ
   に含まれる変数データに代入するための値を設定する変
   数データ設定手段と、 該変数データ設定手段により設定された陰関数の関数式
   データを陽関数の関数式データに変換する陰陽関数変換
   手段と、 該陰陽関数変換手段により変換された陽関数の関数式デ
   ータのグラフを前記変数データ設定手段により設定され
   た値に応じて描画するグラフ描画手段と、 を備えたことを特徴とするグラフ表示装置。
2. 【請求項２】前記関数式データ入力手段は、 複数の陰関数の関数式データのパターンを複数記憶する
   関数式データ記憶手段と、 該関数式データ記憶手段に記憶された陰関数の関数式デ
   ータの中から所望の関数式データを指定する指定手段
   と、 を備えていることを特徴とする請求項１記載のグラフ表
   示装置。