CN102421603A - 信息处理装置、激光发射设备、渲染信息产生方法、控制系统、程序、记录介质和渲染信息存储设备 - Google Patents

信息处理装置、激光发射设备、渲染信息产生方法、控制系统、程序、记录介质和渲染信息存储设备 Download PDF

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Abstract

一种用于产生图像的渲染信息的信息处理装置，包括：存储器，用来存储形成图像的笔画的形状信息；信息获取单元，用于获取存储器中的笔画的形状信息；粗细获取单元，用于获取图像的粗细信息；笔画产生器，用于产生一定数量的平行于原始笔画的平行笔画，并指定平行笔画之间的间隔，其中该数量和间距对应于粗细信息；长度调整单元，用于调整第一平行笔画的长度和/或第二平行笔画的长度，该第一平行笔画平行于第一原始笔画，该第二平行笔画平行于与第一原始笔画相连的第二原始笔画；渲染信息产生器，用于将长度已被调整过的平行笔画的形状信息注册到该渲染信息当中。

Description

信息处理装置、激光发射设备、渲染信息产生方法、控制系统、程序、记录介质和渲染信息存储设备
技术领域
本发明涉及一种信息处理装置、激光发射装置、渲染信息产生方法、控制系统、程序、记录介质和渲染信息存储设备，用于当以非接触/接触方式渲染字符和线条图像时产生渲染信息。
背景技术
热敏纸可作为打印条目的名称和地址的标识。举例来说，热敏标识可能粘贴于工厂中使用的塑料容器上。由热敏纸做成的标识被配置以显影对于热反应的色彩。因此，利用热敏头可将字符和符号写在这样的标识上。
近来，可再写类型的热敏纸在市场上随处可见，该热敏纸上的字符可被再写/擦除。当标识用于物流管理时，将该标识粘贴到容器后，能够方便地进行写/擦除字符操作。相应地，提出一种通过发射激光束到标识上的非接触方式来渲染字符以及产生热量的方法(例如，参见专利文献1：日本公开的专利申请No.2004-90026)。专利文献1公开一种包括通过柔性连接形成的多个透镜的中继透镜系统。激光光束进入透镜系统的一端，又被传输到(中继到)该透镜系统的另一端，从而形成图像。
利用激光束的成像技术已为大众所知(参见专利文献2：日本公开的专利申请No：2004-341373)。专利文献2公开一种图像形成方法，其中单组原始图像数据被分为多个线条，每个线条都由激光束发射到光电导鼓膜。
典型的激光束具有至少大约0.3mm的直径，甚至更大。因此，笔画字体常被用来通过激光束渲染字符。有了笔画字体，就不需定义一个轮廓，也不需填充轮廓环绕的区域，该轮廓例如是通常用于渲染字符的轮廓字体。在笔画字体的情况下，通过根据字符的中心数据(表述中心的数据)所定义的坐标扫描激光束，使得字符可被渲染，就像用铅笔写一样。并且，每个线条可由多个连续的线条形成。在此情况下，连接在一起的线条被连续地渲染从而跟踪弯曲线条。
同时，可能会在热敏纸上利用激光束和笔画字体渲染粗线条。这里，粗线条是一个比由激光束直径确定的线条宽度还要粗的线条。粗线条用于高亮显示字符和渲染条形码。主要有三种渲染粗字符的方法，如下所示。
(1)用轮廓字体数据或笔画字体数据获得轮廓数据。然后，渲染该轮廓，用光栅扫描填充轮廓内区域(参见，例如专利文献3：日本公开的专利申请No.S61-060177)。
(2)产生与在笔画数据中的笔画正交的普通线条矢量，在普通线条之间没有留下任何空隙。然后，渲染这些普通线条矢量数据从而渲染粗线条(参见，例如专利文献4：日本公开的专利申请No.H08-279038，专利文献5：日本公开的专利申请No.H09-270018，专利文献6：日本公开的专利申请No.H09-305779)。
(3)产生平行于原始笔画的附加笔画，并在笔画之间没有留下任何空隙。相应地，原始笔画和附加笔画呈现为单个线条，由此产生粗线条(例如，参见专利文献7：日本公开的专利申请No.2008-062506)。
然而，方法(1)的问题是，当光束具有大的直径时，除非字符比较大，否则不能渲染粗线条。例如，当使用具有0.3mm的直径的光束来渲染5mm2的字符时，则该字符可能会模糊。
方法(2)有同样的问题。产生的笔画可能具有粗糙的边缘。图1所示为方法(2)渲染出来的一个笔画的例子。激光束具有实质上为圆形的形状。因此，通过与笔画正交的多个普通线条的端点形成不均匀(不平滑)的轮廓。
方法(3)没有与方法(1)和(2)相同的缺点。然而，该方法不能应用于具有弯曲线条的字符，这些弯曲线条仅仅由平行于原始笔画的附加笔画产生，并且在笔画之间不留任何空隙，如专利文献7所描述的。
图2A和图2B说明了文献7中描述的方法所存在的问题。图2A描绘了粗线条中包括的笔画的例子，图2B描绘了由激光束渲染笔画的例子。在图2A中，线条的粗细对应于包括与原始笔画平行的两个附加笔画的三个笔画。上述附加笔画形成在原始笔画的上面和下面。笔画形成具有弯曲部分的线条。
如果两个附加笔画仅仅在与原始笔画平行的位置处形成与原始笔画相同的笔画来产生，弯曲部分内侧的笔画就会很长，并且弯曲部分外侧的笔画会很短。因此，内侧的笔画就会有重叠部分，外侧的笔画就会有分离的部分。图2B描绘的渲染的字符说明，额外热载荷应用于激光束重叠的弯曲部分的内侧。而且，在弯曲部分的外侧，会丢失部分字符，从而降低图像质量。
对于不同字符，可能有相互交叉的笔画，或弯曲成锐角的笔画。在此情况下，额外热载荷可能应用于交叉部分，因为发射激光束相互重叠。另外，在笔画弯曲成锐角的部分，标注速度(marking speed)会暂时降低，这是出于设备惯性的考虑。由此，激光束会长时间发射，并会提供额外的热量。
图3说明由两个笔画渲染的日本假名字符“nu”(ヌ)。在这个字符里，额外热量载荷被提供到以锐角220弯曲的部分220和交叉部分210。
另外，当用激光束渲染字符时，需要考虑到激光束的直径。
图4A和图4B说明由两个笔画渲染的日本假名字符“i”(イ)的例子。在图4A中，激光束的直径足够小，因此两个渲染笔画没有重叠。然而，当激光束直径变大时，在两个笔画靠的很近的位置处会出现重叠部分230，因此额外热载荷被应用于重叠部分230。
相应地，需要一种信息处理装置、激光发射装置，渲染信息产生方法、控制系统、程序、记录介质和渲染信息存储设备，甚至当激光束的直径与要渲染的绘图或字符的大小相比而言较大时，仍能够高质量地渲染粗线条且不破坏介质。
发明内容
本发明的各方面提供了信息处理装置、激光发射设备、渲染信息产生方法、控制系统、程序、记录介质和渲染信息存储设备，用以解决或降低相关技术的局限或缺陷所引起的一个或多个问题。
本发明的一方面提供了一种信息处理装置，用于产生在响应于所接收的能量显影色彩的介质上被渲染的线条图像的渲染信息，通过间歇地传送能量到所述介质上同时移动能量传送位置来渲染所述线条图像，所述信息处理装置包括：形状信息存储单元，用于存储形成所述线条图像的一个或更多个笔画的形状信息，其中在所述渲染信息中包括所述形状信息；形状信息获取单元，用于从形状信息存储单元中获取形成作为渲染目标的线条图像的一个或更多个笔画的形状信息；粗细信息获取单元，用于获取线条图像的粗细信息；笔画产生单元，用于产生预定数量的平行笔画，所述平行笔画中的每一个实质上平行于形成线条图像的一个或更多个笔画当中的原始笔画，所述笔画产生单元还用于指定平行笔画之间的间隔，其中所述预定数量对应于所述粗细信息并且所述间隔是基于所述粗细信息指定的；笔画长度调整单元，用于调整第一平行笔画的长度和第二平行笔画的长度中的至少一个长度，所述第一平行笔画平行于第一原始笔画，所述第二平行笔画平行于与第一原始笔画连接的第二原始笔画；以及渲染信息产生单元，用于将长度已被调整过的平行笔画的形状信息注册到作为渲染目标的线条图像的渲染信息当中。
本发明的一方面提供了一种渲染信息产生方法，用于产生在响应于所接收的能量显影色彩的介质上被渲染的线条图像的渲染信息，通过间歇地传送能量到所述介质上同时移动能量传送位置来渲染所述线条图像，所述渲染信息产生方法包括：从形状信息存储单元中获取作为渲染目标的线条图像的形状信息，所述形状信息存储单元用于存储形成所述线条图像的一个或更多个笔画的形状信息，其中在所述渲染信息中包括所述形状信息；获取所述线条图像的粗细信息；产生预定数量的平行笔画，所述平行笔画中的每一个实质上平行于形成所述线条图像的一个或更多个笔画当中的原始笔画，并指定平行笔画之间的间隔，其中所述预定数量对应于所述粗细信息并且所述间隔是基于所述粗细信息指定的；调整第一平行笔画的长度和第二平行笔画的长度中的至少一个长度，所述第一平行笔画平行于第一原始笔画，所述第二平行笔画平行于与第一原始笔画连接的第二原始笔画；以及将长度已被调整过的平行笔画的形状信息注册到作为渲染目标的线条图像的渲染信息当中。
本发明的一方面提供了一种控制系统，包括能量传送设备，用于通过间歇地传送能量到介质上同时移动能量传送位置，使得所述介质显影色彩来渲染线条图像；和信息处理装置，用于产生作为渲染目标的线条图像的渲染信息，所述信息处理装置包括：形状信息获取单元，用于从形状信息存储单元中获取作为渲染目标的线条图像的形状信息，所述形状信息存储单元用于存储形成所述线条图像的一个或更多个笔画的形状信息，其中在所述渲染信息中包括所述形状信息；粗细信息获取单元，用于获取线条图像的粗细信息；笔画产生单元，用于产生预定数量的平行笔画，所述平行笔画中的每一个实质上平行于形成线条图像的一个或更多个笔画当中的原始笔画，所述笔画产生单元还用于指定平行笔画之间的间隔，其中所述预定数量对应于所述粗细信息并且所述间隔是基于所述粗细信息指定的；笔画长度调整单元，用于调整第一平行笔画的长度和第二平行笔画的长度中的至少一个长度，所述第一平行笔画平行于第一原始笔画，所述第二平行笔画平行于与第一原始笔画连接的第二原始笔画；渲染信息产生单元，用于将长度已被调整过的平行笔画的形状信息注册到作为渲染目标的线条图像的渲染信息当中；以及渲染命令产生单元，用于基于所述渲染信息产生由所述能量传送设备解析的渲染命令，其中所述能量传送设备基于所述渲染命令间歇地将能量传送到介质上同时移动能量传送位置，以使得所述介质显影色彩。
本发明的一方面提供了一种用于产生线条图像的渲染信息的程序，在响应于所接收的能量显影色彩的介质上渲染所述线条图像，通过间歇地传送能量到所述介质上同时移动能量传送位置来渲染所述线条图像，所述程序使得计算机执行下述功能：形状信息获取单元，用于从形状信息存储单元中获取作为渲染目标的线条图像的形状信息，所述形状信息存储单元用于存储形成所述线条图像的一个或更多个笔画的形状信息，其中在所述渲染信息中包括所述形状信息；粗细信息获取单元，用于获取线条图像的粗细信息；笔画产生单元，用于产生预定数量的平行笔画，所述平行笔画中的每一个实质上平行于形成线条图像的一个或更多个笔画当中的原始笔画，所述笔画产生单元还用于指定平行笔画之间的间隔，其中所述预定数量对应于所述粗细信息并且所述间隔是基于所述粗细信息指定的；笔画长度调整单元，用于调整第一平行笔画的长度和第二平行笔画的长度中的至少一个长度，所述第一平行笔画平行于第一原始笔画，所述第二平行笔画平行于与第一原始笔画连接的第二原始笔画；以及渲染信息产生单元，用于将长度已被调整过的平行笔画的形状信息注册到作为渲染目标的线条图像的渲染信息当中。
附图说明
图1是通过传统方法渲染一个笔画的示例；
图2A和图2B是传统方法出现的问题；
图3描绘了当利用两个笔画渲染字符时产生的问题；
图4A和图4B描绘了当利用两个笔画渲染字符时产生的另一问题；
图5描绘了激光发射设备的硬件配置；
图6描绘了控制设备的总体硬件配置；
图7是传统激光发射设备的功能框图；
图8是通过传统激光发射设备进行渲染笔画字体的处理的流程图；
图9描绘了字体数据和渲染命令的示例；
图10是本发明第一实施例的激光发射设备的功能框图；
图11是由激光发射设备执行渲染笔画字体的字符的处理的流程图；
图12描绘了确定笔画数的方法的示例；
图13描绘了当要渲染奇数个平行笔画时确定平行笔画位置的方法的示例；
图14描绘了当要渲染偶数个平行笔画时确定平行笔画位置的方法的示例；
图15示意性地描绘了确定平行笔画的坐标的方法；
图16描绘了在线条的弯曲部分产生的问题；
图17描绘了重叠笔画计算单元的详细功能；
图18A至图18C示意性地描绘了确定两个笔画之间最短长度的方法；
图19示意性地描绘了粗字符的交叉点；
图20是图11的步骤S90中计算重叠笔画的处理的详细流程图；
图21A和图21B示意性地描绘了由圆形字符产生的笔画；
图22示意性地描绘了划分/缩短笔画的处理过程；
图23示意性地描绘了划分/缩短笔画的另一处理过程；
图24A和图24B示意性地描绘了缩短字符的处理过程；
图25A至图25D示意性地描绘了要划分/缩短的笔画和不要划分/缩短的笔画的示例；
图26描绘了笔画组的渲染顺序；
图27A和图27B描绘了字符B的笔画和渲染结果的例子，其中笔画已经划分为组；
图28A至图28E示意性地描绘了确定笔画组的渲染顺序的处理过程；
图29描绘了渲染在重叠部分被消除后的字符和字符的渲染命令的例子；
图30示意性地描绘了产生粗字符的渲染命令的处理过程；
图31描绘了渲染的粗字符的例子；
图32描绘了填充的粗字符和空的粗字符的例子；
图33描绘了本发明第二实施例的激光发射系统的硬件配置的例子；
图34是第二实施例的激光发射系统的功能框图；
图35是能产生渲染命令的PC的硬件配置；
图36是本发明第三实施例中制备处理过程的流程图；
图37A和图37B是字体数据产生设备的功能框图，该字体数据产生设备根据本发明第四实施例产生优化的字体数据；以及
图38A和图38B是产生优化的字体数据的处理的流程图。
具体实施方式
本发明具体实施例将结合附图进行详细描述。
下面给出由根据本发明实施例的激光发射设备执行的渲染处理过程的概述。
(A)激光发射设备使用笔画字体的字体数据。
通过使用笔画字体，很小的字符也可通过激光束来渲染。
(B)为了渲染粗字符，激光发射设备产生与原始笔画平行的附加笔画。
相应地，当渲染粗字符时，防止出现不均匀(不平滑)的轮廓。
(C)当原始笔画(在加粗字符前)包括(线条的)弯曲部分时，附加产生的笔画的长度被调整使得与附加笔画相连接。
相应地，笔画的重叠部分被消除，因此可防止热可再写介质(或可再写介质)被过度加热，由此可渲染出具有良好外观的字符。
(D)当笔画弯曲成锐角时，在弯曲部分处划分笔画，或发射能量在弯曲部分处降低。
相应地，可防止热可再写介质在弯曲部分处被过度加热。
(E)当多个笔画互相交叉，在交叉部分处划分笔画，或发射能量在交叉部分处降低。
相应地，可防止热可再写介质在交叉部分处被过度加热。
接下来，中文字符的左侧，中文字符的右侧，和左侧或右侧的部分可称为字符(没有区分整个字符)。每个字符由一个或多个笔画构成。每个笔画由笔画字体的字体数据表述。字符可包括数字或符号(例如：！，$，％，&，？)、画图符号或脸部标记等。
在本发明的实施例中，假设笔画是具有渲染开始点和渲染结束点的直线或曲线。渲染结束点可能或不对应于另一笔画的渲染开始点。笔画可接受处理过程。例如，笔画可被划分由此可被激光束适当地渲染。在另一例中，曲线可被直线代替。相应地，单个笔画可被划分为多个笔画。多个笔画中的每个笔画具有渲染开始点和渲染结束点。
笔画字体的字体数据可对于由激光发射装置200执行的字符的渲染处理而被预先优化。使用由公共机构(例如，日本标准协会或ISO)定义的笔画字体的字体数据。
接下来，当不需要区分相应部分是否是交叉部分、重叠部分或折回(turn-back)部分时，字符或笔画的重叠部分被统称为重叠部分。
【第一实施例】
图5描绘了根据本发明第一实施例的激光发射设备200的硬件配置。激光发射设备200包括用于控制整个设备的总体控制设备100，和用于发射激光束的激光发射单元160。激光发射单元160包括用于发射激光束的激光振荡器11，用于改变所发射的激光束的方向的方向控制镜13，用于驱动方向控制镜13的方向控制马达12，斑点直径调整透镜14，和焦距调整透镜15。
激光振荡器11是半导体激光器(激光二极管LD)。激光振荡器11还可能是气体激光二极管、固态激光器或液态激光器。方向控制马达12可能是伺服马达，用于以双轴方式控制方向控制镜13的反射表面的方向。方向控制马达12和方向控制镜13组成流电镜。斑点直径调整透镜14用于增加激光束的斑点直径。焦距调整透镜15用于聚集激光束和调整焦距。
热可再写介质20例如是可再写热敏纸张。具体来说，热可再写介质20由无色染料和彩色显影剂分离的膜制成。当预定温度Ta的热量施加到膜上时，无色染料和彩色显影剂就结合起来，彩色就显现出来。当低于预定温度Ta的预定温度Tb的热量施加到膜上，无色染料和彩色显影剂被再次分离，色彩从而消失。基于本实施例，可防止热可再写介质20质量变差。本实施例还可应用于不可再写的介质，例如热敏纸。
当激光束通过斑点直径调整透镜14时，由激光振荡器11产生的激光束的斑点直径就随之增大。激光束的方向由流电镜根据字符的形状进行调整。然后，激光束由焦距调整透镜15聚集到预定的焦距上，并辐射到热可再写介质20上。当热可再写介质20被激光束照亮，热可再写介质20就被加热。该加热的热量致使热可再写介质20显影色彩，由此字符被渲染。在这个阶段，就不施加擦除能量。
当总体控制设备100驱动方向控制马达12移动方向控制镜13时，调整辐射位置。当总体控制设备100控制激光振荡器11时，激光束和电源被打开和关闭(即，激光束被间歇地打开和关闭)。渲染笔画的宽度可通过控制能量和焦距调整透镜15的位置进行调整。
图6描绘了总体控制设备100的硬件配置。在图6中，总体控制设备100由软件实现，并且总体控制设备100的实体是计算机。当总体控制设备100的实体不是计算机时，总体控制设备100可能是由为特定功能产生的IC(例如ASIC(特定应用集成电路))实现。
总体控制设备100包括CPU31、存储器32、硬盘35、输入设备36、CD-ROM驱动器33、显示器37和网络设备34。硬盘35包括字体数据DB41和字符渲染程序42。字体数据DB41存储笔画字体的一系列字符的字体数据。字符渲染程序42用于产生渲染命令，该渲染命令从字体数据中排除重叠部分并控制激光发射单元160。
根据下述处理，CPU31从硬盘35中读取字符渲染程序42，执行字符渲染程序42，并产生渲染命令。存储器32是例如DRAM的易失性存储器，当CPU31执行字符渲染程序42时作为工作区域使用。输入设备36包括鼠标和键盘，通过它们用户可输入控制激光发射单元160的指令。显示器37是用户接口，可基于根据字符渲染程序42中指示的屏幕页面信息而设定的预定的分辨率和预定的色彩数来显示GUI(图形用户接口)屏幕页面。例如，要渲染到热可再写介质20上的字符的输入项可显示在显示器37上。
CD-ROM驱动器33用于可移除地插入CD-ROM38，读取CD-ROM38中的数据，并将数据写到记录介质上。字符渲染程序42和字体数据DB41可能分布在激光发射设备200的CD-ROM38中，从CD-ROM38中读取并被安装到硬盘35中。CD-ROM38可能由例如DVD、蓝光盘、SD卡、存储棒(注册商标)、多媒体卡或xD卡的非易失性存储器代替。
网络设备34是一接口(例如，以太网(注册商标)卡)，用于连接激光发射设备200到例如LAN或英特网的网络。网络设备34基于OSI基本参考模型的物理层或数据链路层中定义的协议，将根据字符代码的渲染命令传送到激光发射单元160。字符渲染程序42和字体数据DB41可从通过网络连接的预定服务器下载。总体控制设备100和激光发射单元160可通过USB(串行通用总线)、IEEE1394、无线USB或蓝牙代替经由网络直接连接到预定的服务器。
需要渲染在热可再写介质20上的字符以列表的形式存储于硬盘35中，或从输入设备36输入。字符由UNICODE或JIS代码的字符代码定义。该总体控制设备100从字体数据DB41中读取与字符代码对应的字符的字体数据，将字体数据转换为渲染命令，来控制激光发射单元160。
●传统渲染处理过程
首先，给出用激光束渲染笔画字体的传统处理过程的描述。图7是传统激光发射设备的功能框图。图8是由传统激光发射设备进行渲染笔画字体的处理的流程图。
首先，目标字符代码获取单元101获取作为渲染目标的字符的字符代码(步骤S1000)。作为渲染目标的字符的字符代码可由输入设备36输入或预先存储在硬盘35上(包括通过网络输入的字符代码的情况)。当从输入设备36输入字符代码时，目标字符代码获取单元101接收对应于用户按下键盘的按键而输入的按键代码的字符代码，或者作为在IME(输入方法编辑器)被激活时通过IME对按键代码执行的转换处理的结果而产生的字符代码。当预先将字符存储在硬盘35内时，以列表形式存储诸如目的地的字符串，因此指定所存储的字符串的字符的字符代码就被读出并输入给目标字符代码获取单元101。
接下来，字体数据获取单元102基于字符代码参考字体数据DB41，并读取与字符代码相关联的字体数据(步骤S2000)。
图9-(a)描绘了字体数据的例子。该字体数据对应于字符(数字)“1”，定义笔画(直线或曲线)。该字体数据包括端点坐标和渲染顺序。当以位图格式设置字符时，基于与位图格式的预定像素对应的原点来定义坐标。
当激光束用于渲染笔画字体时，需要确定当发射激光束时激光发射单元160发生移动，还是当没有发射激光束时激光发射单元160移动。然而，上述确定不能仅仅基于坐标而做出。因此，笔画字体的字体数据包括表明是否开始发射激光束(当人将笔放在纸张上开始书写时)和移动命令的渲染开始点和表明何处结束激光束的发射(当人将笔从纸张上抬起时)和移动命令的渲染结束点。在图9-(a)中的字体数据中，“m”表示当发射激光束时从渲染开始位置移动到下一坐标的移动命令，而“d”表示当不发射激光束时从渲染结束位置移动到下一坐标的移动命令。也就是说，“m”意味着用笔在纸张上书写时的移动，而“d”意味着将笔从纸张上抬起时的移动。如上所述，字体数据由坐标、渲染顺序、渲染方向(图9-(C)中箭头所示)、以及“m”或“d”确定的是否发射激光束，来定义字符的形状。
因此，在图9-(a)的字体数据中，由坐标(24，24)到坐标(88，24)渲染笔画。激光发射单元160移动而不渲染从坐标(88，24)到(56，24)的笔画。从坐标(56，24)到(56，224)渲染笔画。从坐标(56，224)到(24，176)渲染笔画。
笔画字体是可扩展类型的字体，就像轮廓字体。例如，在热可再写介质20上渲染的字体大小是可被指定的。已有调整笔画字体的字符的大小的多种方法。在本例的描述中，字体数据的坐标简单地乘以2。在另一个例子中，笔画坐标可根据与字符中心的长度来调整。
图9-(b)是笔画的坐标乘以2的例子。如下所述，在本实施例中，激光发射设备200基于渲染笔画的坐标和字符的粗细确定是否有重叠部分。例如，数字“1”由三条直线渲染。因此，在本例中，有笔画的三组坐标。在括号中的数字标识笔画被渲染的顺序。存在表示顺序的彼此邻近的四个数字。在这四个数字中，前面的两个表示笔画的渲染开始点，后两个表示笔画的渲染结束点。渲染笔画的顺序随后会被优化。图9-(b)的渲染顺序对应于在字体数据中注册的顺序。然而，渲染顺序可以随后被优化。
图9-(c)描绘了基于激光束的字体数据渲染的字符的例子。线条91到93对应于激光束中心经过的轨迹，箭头的方向表示渲染操作的方向。围绕箭头的区域是由激光束渲染后的部分(即，基于激光束显示色彩)。围绕箭头区域的宽度对应于字符的粗细。线条的数字(91至93)表示按从91到93执行渲染的顺序。渲染的数字“1”具有对应于激光束能量和焦距调整透镜15的焦点位置的粗细。
返回到图8，粗细信息获取单元103获取关于字体数据的粗细的信息(粗细信息)(步骤S3000)。粗细信息可以是在字体数据DB41中注册的信息，也可以是用户通过输入设备36输入的信息。字符粗细依赖于发射到热可再写介质20上的激光束的直径。因此，基于上述粗细信息，激光发射设备200控制激光发射振荡器11的输出并控制焦距调整透镜15。
●本实施例的渲染处理过程
接下来，详细描述本实施例的渲染字符的处理过程。
图10是根据本实施例的激光发射设备的功能框图。当由软件实现方框时，也就是利用CPU31执行字符渲染程序42来实现方框。图10的元件和由总体控制设备100执行的处理一起描述如下。
图11是产生用于激光束渲染笔画字体的优化字体数据的处理过程的流程图，在本实施例中由总体控制设备100执行该处理过程。随后参考图11顺序地描述该处理过程。
<步骤S10-S30>
步骤S10到S30已经参考图7至图9描述过，因此不再叙述。
<步骤S40：获取字符属性信息>
字符属性获取单元104获取作为渲染目标的字符的字符属性信息。在本例中，字符属性意味着该字符是否具有正常的粗细(也即，正常字符)或该字符是粗字符。如下所述，轮廓字符(空字符)和斜体字符也可包括在字符属性中。字符属性可以对每个字符分别指定。字符属性可以根据用户通过输入设备36输入的信息指定字符属性。当字符属性是粗字符时，用户可将指定字符的粗细的信息输入到输入设备36，或者可以预先指定字符的厚度(粗字符的粗细指定信息)。
步骤S30中的字符粗细定义了激光束的直径。当字符属性表示字符是正常字符时，利用步骤30指定的粗细来渲染目标字符。
<步骤S50中的“是”>
当字符属性表示为粗字符时，执行步骤S60至S80。
<步骤S60>
平行笔画产生单元105产生与原始笔画平行的笔画，如图2B所示。具体来说，平行笔画通过如下获得。
平行笔画产生单元105根据在粗字符粗细指定信息中指定的粗细来确定要渲染的笔画数量。在本例中，粗字符粗细指定信息包括要渲染的笔画的数量。平行笔画产生单元105产生对应于在粗字符粗细指定信息中指定的数量的平行笔画(原始笔画可随后被去除)。具体来说，作为平行笔画产生与原始笔画同样的笔画。当产生与原始笔画同样的笔画之后，坐标也相同。因此，按照如下方式调整平行笔画的位置。
在另一个例子中，粗字符粗细指定信息可表示要渲染的粗字符的粗细。在这个事例中，如下方式确定要产生的笔画数量。图12描绘了确定笔画数量的方法的例子。当渲染粗字符时，假设邻近笔画重叠的每个部分的宽度为“μ”，每个笔画的粗细(激光束的直径)为“t”，要获得的粗字符的粗细为“T”，而要渲染的平行笔画的数量为“n”。
基于图12，满足下述等式。
n(t-μ)+μ＝T
n＝(T-μ)/(t-μ)平行笔画数量“n”为整数，因此选择最接近于计算出的“n”的整数。
接下来，平行笔画产生单元105确定新笔画将被放置的位置。为了尽可能地保持原始笔画字体的形状，优选地将相同数量的平行笔画添加到原始笔画的任一边。处理过程根据要渲染的笔画总数为奇数或偶数的不同而不同。
添加奇数个笔画
图13描绘了当产生奇数个平行笔画时确定平行笔画的位置的方法的例子。如图13所示，邻近平行笔画的边缘相互重叠，因此热载荷不会过量。有了重叠部分，可防止笔画间产生空隙。重叠部分的宽度“μ”可根据热可再写介质和环境温度来适当地设置。
考虑到重叠部分的宽度“μ”，平行笔画产生单元105确定新产生的笔画是位于参考原始笔画的“k(t-μ)”处，其中“k”是大于等于0的整数。“k”的值基于要渲染的笔画数量确定。例如，当三个平行笔画要被渲染时，“k＝0，1”，而当五个平行笔画要被渲染时，“k＝0，1，2”。当“k＝0”时，“k(t-μ)”对应于原始笔画的位置。因此，平行笔画可位于原始笔画的位置。其中一个平行笔画位于原始笔画的位置处，其余的平行笔画位于离原始笔画“t-μ”、“2(t-μ)”的位置处，以此类推。平行笔画产生单元105以与原始笔画线对称的方式安排平行笔画。
添加偶数个笔画
图14描绘了当产生偶数个平行笔画时确定平行笔画的位置的方法的例子。类似于奇数个的情形，邻近平行笔画的边缘相互重叠，因此热载荷不会过量。在偶数个的条件下，新产生的笔画被安排在原始笔画的上面和下面的对称位置处。因此，每个新附加笔画位于与原始笔画距离为k(t-μ)+(t-μ)/2的位置处。在上面的公式中，“k”是大于等于0的整数，“k”的值基于要产生的笔画数量确定。例如，当两个平行笔画要被渲染时，“k＝0”，当四个平行笔画要被渲染时，“k＝0，1”，而当六个平行笔画要被渲染时，“k＝0，1，2”。平行笔画位于离原始笔画“(t-μ)/2”、“(t-μ)+(t-μ)/2”、“2(t-μ)+(t-μ)/2”等的位置处，以此类推。在偶数个的情形下，没有与原始笔画位置相同的平行笔画存在。平行笔画产生单元105以与原始笔画线对称的方式安排平行笔画。
当平行笔画的位置由上述方式确定时，平行笔画产生单元105确定粗字符笔画的坐标。
图15示意性地描绘了确定平行笔画的坐标的方法。确定出每个笔画从原始笔画移位的长度，因此平行笔画产生单元105沿着原始笔画的法线将与原始笔画相同长度的平行笔画移位所确定出的长度，并确定临时坐标。
在图15中，n是法线单位矢量，V1是指向原始笔画的坐标的原始矢量，M是移动矢量，而v是指向移位后的平行笔画的坐标的矢量。由此，当有奇数个平行笔画时满足M＝n×k(t-μ)，当有偶数个平行笔画时满足M＝k(t-μ)+(t-μ)/2。指向移位后的平行笔画的坐标的矢量v由下述公式确定，
v＝v1+M
指向原始笔画另一侧的平行笔画的坐标的另一矢量v可利用法线单位矢量-n代替n得到。
<步骤S70>
再次参照图11，当所有新产生的平行笔画的坐标都被确定时，平行笔画长度调整单元106调整所产生的平行笔画的长度。步骤S60获取的平行笔画具有与原始笔画相同的长度。因此，当原始笔画连接到另一笔画形成一曲线时，会产生下面的问题。也就是说，在弯曲部分的内侧，渲染方向上相互邻近的平行笔画可能互相重叠，而在弯曲部分的外侧，渲染方向上相互邻近的平行笔画可能不连续(分离)。
图16-(a)描绘了在线条的弯曲部分产生的问题。仅仅是新产生的笔画平行于原始笔画发生移位。因此，笔画在弯曲部分的内侧互相重叠，而在外侧不连续。
相应地，平行笔画长度调整单元106调整平行笔画的长度。具体来说，平行笔画长度调整单元106缩短在弯曲部分的内侧的平行笔画的长度，并增加弯曲部分的外侧的平行笔画的长度。因此，平行笔画呈现为在弯曲部分处相互连接。具体来说，平行笔画长度调整单元106改变对应于弯曲线条的一部分的平行笔画的渲染开始点的坐标和对应于弯曲线条的一部分的平行笔画的渲染结束点的坐标，由此，平行笔画在渲染方向被连续地连接。上述改变的坐标对应于两个平行笔画的交叉点。
在弯曲部分的内侧，平行笔画相互重叠。因此，获得在渲染方向互相邻近的两个平行笔画的每个交叉点，并且所获得的交叉点被确定为弯曲部分的内侧的两个笔画的新的坐标。在弯曲部分的外侧，由于笔画不连续，交叉点是未知的。两个平行笔画进行延伸，因此获得在渲染方向上被连续连接的两个平行笔画的交叉点。该获得的交叉点被确定为弯曲部分的外侧的两个笔画的新坐标。
图16-(b)描绘了平行笔画的坐标改变后的弯曲部分的例子。该图所示，不再有重叠或不连续的笔画。作为代替使用两个平行笔画的交叉点作为新的坐标，执行下述方法。即，在弯曲部分的内侧相互重叠的平行笔画中的仅一个笔画的坐标被改变以将其放置在其他笔画的最近的相邻部分处。在弯曲部分的外侧彼此不连续的平行笔画中的仅一个笔画的坐标被改变以将其放置在其他笔画的最近的相邻部分处。在此情况下，两平行笔画的端点彼此不匹配，但也相互不重叠。因此，能防止热可再写介质20过热。而且，当产生色彩时，笔画也不会呈现是不连续的。
平行笔画长度调整单元106检测字符的所有弯曲部分，对于每个弯曲部分执行步骤S70。在图9-(b)所示的字体数据中，在检测到的弯曲部分处，某笔画的渲染结束点的坐标匹配下个笔画的渲染开始点的坐标。
<步骤S80，移除原始笔画>
接下来，笔画移除单元107从渲染目标移除原始笔画。该过程是为了从图9-(b)所示的字体数据中消除原始笔画的坐标信息来移除原始笔画。当平行笔画的数量为奇数时，原始笔画和对应于k＝0的平行笔画相互重叠。因此，删除原始笔画后，可防止激光发射设备200渲染重叠的笔画。在另一个例子中，当存在奇数个笔画，可选择在原始笔画的位置处不产生平行笔画(即，在k＝0的位置处不产生平行笔画)。相应地，字体数据可用于渲染字符而不移除原始笔画。
当存在偶数个平行笔画时，原始笔画不是必须的，因此原始笔画可通过笔画移除单元107删除。
<步骤S90：计算重叠笔画>
●确定重叠部分
首先，给出确定重叠部分的处理的描述。图17描绘了重叠笔画计算单元108的详细功能。字体数据获取单元102基于图9-(b)所示的字体数据读取笔画的坐标。重叠笔画计算单元108基于笔画的坐标确定字符是否包括重叠部分。
首先，长度计算单元1084获取笔画之间的最短长度。最短长度通过下述处理获得。
在步骤S90，重叠笔画计算单元108可确定在正常字符或粗字符中是否有重叠部分。在粗字符的情况下，平行笔画在渲染方向上不与其他的平行笔画重叠，类似于正常字符的情况。因此，重叠笔画计算单元108确定所有的平行笔画是否有重叠部分。-当两个笔画之间有交叉，长度为0。-当没有交叉，获得如下任一种长度。
a)一对笔画的端点之间的长度
b)从一个笔画的端点到另一笔画的垂直延伸的长度(如果垂线可被指定)。也就是说，当没有交叉点时，长度由方法a)或b)获得，基于最短长度确定是否有重叠。
图18A至图18C示意性地描绘了检测两个笔画之间的最短长度的方法。图18A描绘了有交叉点的两个笔画的例子。如下所示，通过由线性等式表达两个笔画并解联立方程来获得交叉点。
y＝a1x+b1
y＝a2x+b2
假设(xp，yp)是交叉点，满足下式。
(xp，yp)＝((b2-b1)/(a1-a2)，a1xp+b1)
只要两个直线不是平行的，就会有交叉点。然而，在本实施例中，只有当交叉点在笔画上时才能确定存在交叉点。
图18B示意性地描绘了计算一个笔画的端点到另一笔画的垂直长度的处理。图17所示的垂线计算单元1082计算图18B所示的垂线。因此，垂线计算单元1082用下面公式计算垂线，其中直线通过笔画的端点并且与其他笔画正交。
y＝cx+d
如果该直线和其他笔画相交，意味着该垂线可从一个笔画的端点延伸到其他笔画。和图18A的情况相类似，垂线存在范围计算单元1083获得和其他笔画垂直交叉的点，如果获得的点位于笔画上，重叠笔画计算单元108确定垂线已经适当地延伸成连接两个笔画。长度计算单元1084计算从一个笔画的两个端点垂直延伸到其他笔画的长度。上述每个长度对应于一个笔画的端点和垂线与其他笔画的交叉点之间的长度。
基于两个笔画之间的位置关系，也有垂线不能延伸到连接两个笔画的情况。图18C示意性地描绘了计算两个笔画的端点之间的长度的处理。如图18C所示，长度计算单元1084可计算一个笔画的两个端点和另一笔画的两个端点之间的长度(例如，共四个长度)。当垂线计算单元1082已确定不能获得垂线，长度计算单元1084可计算上述长度，或不管能否获得垂线，都计算这些长度。
当比字符粗细还短的长度包括在检测的长度中时，意味着笔画相互重叠。除非最短长度不比字符粗细短，笔画就不会交叉。最短长度从检测的长度中确定。长度比较单元1085将表达由粗细信息获取单元103获取的粗细的信息和最短长度进行比较。如果最短长度小于或等于该粗细，这一对具有最短长度的笔画被提取。相应地，重叠笔画计算单元108可检测到在字符中提取的一对笔画具有重叠部分。重叠笔画计算单元108检测出重叠部分的量：“重叠量＝字符粗细-最短长度”。
图19示意性地描绘了粗字符的交叉点。对于粗字符，重叠笔画计算单元108计算笔画1和笔画a、b、c之间的交叉点，笔画2和笔画a、b、c之间的交叉点，以及笔画3和笔画a、b、c之间的交叉点。在本例中，计算多个交叉点，可对每个交叉点调整重叠量。类似于正常字符，重叠部分可通过检测交叉点而被检测得到。同样可应用于从一个笔画垂直延伸来连接两个笔画的方法，以及计算两个笔画的端点之间的长度的方法。
图20是详细描述图11的步骤S90中计算重叠笔画的处理的流程图。
首先，字体数据获取单元102从单个字符的字体数据中提取笔画的坐标，并读取两个任意笔画的坐标(步骤S401)。
笔画交叉检测单元1081检测两个笔画是否具有交叉点(步骤S402)。
当没有交叉点时(步骤S402中的否)，笔画交叉检测单元1081选择两个笔画的四个端点中的一个端点，来检测端点之间的长度(步骤S403)。长度计算单元1084检测所选择的端点和其他笔画(不具有所选择的端点的笔画)的端点之间的长度(步骤S404)。
接着，垂线计算单元1082延伸从所选择的端点到其他笔画的垂线(步骤S405)。可能有垂线和其他笔画不相交的情况。因此，垂线存在范围计算单元1083确定垂线是否与其他笔画交叉。(步骤S406)。
当垂线与其他笔画交叉时(步骤S406中的是)，长度计算单元1084检测从所选择的端点到其他笔画之间垂线延伸的长度(步骤S407)。当垂线不与其他笔画交叉时(步骤S406中的否)，则执行对下个端点的处理。
当对两个笔画的四个端点均完成检测端点之间的长度和/或垂线的长度时(步骤S408中的是)，重叠笔画计算单元108确定对四个端点获得的长度中哪个是最短长度(步骤S409)。相应地，当两个笔画不相交时，重叠笔画计算单元108获取这两个笔画彼此最靠近的部分的长度。
当笔画交叉检测单元1081确定在步骤S402中笔画之间存在交叉点，重叠笔画计算单元108确定笔画之间的长度为零(步骤S413)。
接下来，长度比较单元1085确定笔画之间长度是否小于或等于字符的粗细(步骤S410)。当该长度不小于或等于粗细时(步骤S410中的否)，重叠笔画计算单元108确定这两个笔画不需要进行划分/缩短处理(步骤S414)。
当该长度小于或等于粗细(步骤S410中的是)，重叠笔画计算单元108确定这两个笔画需要进行划分/缩短处理(步骤S411)。
接下来，重叠笔画计算单元108确定是否已检查笔画的所有组合的长度(步骤S412)。当所有的长度都被检查时，该处理过程就结束。
当形成字符的所有笔画都是直线条(例如数字“1”)时，能容易地提取笔画的坐标。然而，在诸如笔画字体的可伸缩字体的情况下，则贝塞尔(Bezier)曲线就用伸缩方式来渲染曲线。如果利用曲线渲染笔画，就需要复杂计算来获得笔画之间的长度。因此，当字符包括曲线时，优选地可将该曲线在渲染前转换为直线。
相应地，当笔画数据包括曲线时，直线近似单元111将弯曲部分转换为直线，并检测直线笔画的坐标。当字符中包括曲线时，字体数据包括用于控制曲线(弯曲控制)的数据。因此，可基于字体数据确定字符是否包括曲线。
图21A示意性地描绘了从圆形字符产生的笔画。在渲染开始点的坐标(A，B)和渲染结束点的坐标(C，D)之间的几个部分处执行弯曲控制，由此获得圆形笔画21。在本例中，直线近似单元111在每个预先定义的长度S处检测笔画21的坐标。渲染笔画的坐标对应于伸缩调整后的字符尺度的值(例如，如果字符尺度加倍，则坐标对应于加倍值)。
直线近似单元111累加小的间隔的长度，每次都把累加的长度加到长度S上，直线近似单元111获得相应的坐标。在图21A中，获得五组坐标。基于这些获得的坐标，直线近似单元111基于诸如图9-(b)所述的数据，确定要被渲染的笔画的坐标。图21B描绘了从曲线转换为直线的笔画的坐标(字体数据)的例子。
<步骤S100：划分/缩短笔画>
再次参考图10，笔画划分/缩短单元109将在满足如下条件的一对笔画中包括的一个笔画划分或缩短。一个条件是在两个笔画之间无距离(笔画之间的长度为零)。另一条件是两个笔画之间的长度或两个笔画的端点间的最短长度小于或等于字符的粗细。仅有一对笔画中的一个笔画需要进行划分/缩短来消除字符的重叠部分。
确定一对笔画中的哪个笔画需要被划分/缩短的处理过程，基于下述规则进行。
规则R1：当其中一个笔画被划分/缩短时，相应笔画完全消失。在该情况下，另一个笔画就被划分/缩短。
规则R2：当笔画被划分/缩短而没有笔画消失时，或当笔画被划分/缩短而使两个笔画均消失时，该笔画由于划分/缩短将缩短一更短的长度(笔画具有更短消失的长度)，将该笔画选择为要被划分/缩短的目标笔画(这基于丢失信息的数量对于具有更短消失长度的笔画更少)。例如，如果笔画比需要的更短，可能出现如下情况，即假设互相接触的笔画也会互相分离开来，由此降低了字符的质量。确定在哪里放置(通过划分/缩短获得的)新笔画的端点依赖于笔画的粗细。
图22示意性地描绘了划分/缩短笔画的处理过程。图22-(a)描绘了划分/缩短处理前由笔画渲染的字符。笔画51的端点是(E，F)和(G，H)，笔画52的端点是(G，H)和(J，K)，而笔画53的端点是(L，M)和(N，O)。
重叠笔画计算单元108检测如下长度是否小于或等于字符的粗细。具体来讲，笔画51的端点(G，H)和笔画53的端点(L，M)之间的长度，笔画52的端点(G，H)和笔画53的端点(L，M)之间的长度，是检测的目标(目标长度)。技术上讲，笔画51的端点(G，H)和笔画52的端点(G，H)是同样端点并被确定为重叠部分。然而，在该重叠部分处，交叉角度是大的，在后面的描述中忽略不计。
作为执行各目标长度检测的结果，笔画没有交叉点，当笔画被缩短时也不会消失。因此，平行笔画产生单元105确定规则R2是可实行的。相应地，笔画划分/缩短单元109将笔画51和52都被缩短的缩短量(笔画的缩短部分的总长度)和仅当笔画53被缩短的缩短量进行比较。
图22-(b)描绘了通过仅缩短笔画53来渲染字符的例子。图22-(c)描绘了通过缩短笔画51和52两者来渲染字符的例子。重叠笔画计算单元108选择具有划分/缩短结果中的更短的消失长度的笔画作为要缩短的目标笔画。
笔画划分/缩短单元109计算当仅笔画53被缩短的缩短量和笔画51和52两者都被缩短的缩短量，并确定要缩短哪个笔画。当笔画51和53的重叠量与笔画52和53的重叠量相同时，执行下述步骤。具体来讲，当笔画53被缩短时，缩短量对应于“1×重叠量”(消失的长度b)，而当笔画51和52被缩短时，缩短量对应于“2×重叠量”(消失的长度c)。因此，当仅仅笔画53被缩短时消失的长度更短。
笔画划分/缩短单元109确定基于上述计算来缩短笔画53。缩短量与重叠量相同。因此，笔画划分/缩短单元109根据缩短量缩短笔画53(移动笔画53的端点(L，M))，并识别在缩短处理后的笔画53的坐标。
图23示意性地描绘了划分/缩短笔画的另一处理过程。图23-(a)描绘了在笔画划分/缩短处理之前利用笔画渲染的字符。重叠笔画计算单元108(更确切地说，是笔画交叉检测单元)检测笔画54和笔画55相互交叉。
因此，笔画划分/缩短单元109划分/缩短笔画54或笔画55。当有交叉时，两个笔画中的任一个被划分。
假设两个笔画都被划分，划分笔画被缩短了与重叠量对应的量，笔画划分/缩短单元109确定笔画中的仅一个笔画是否完全消失。
图23-(b)描绘了笔画55被划分且重叠量减少时的渲染字符的例子。图23-(c)描绘了当笔画54被划分且重叠量减少时的渲染字符的例子。如图23-(b)所示，通过划分笔画55，使其不会和笔画54重叠，笔画55完全消失。因此。规则R1可应用于图23中的字符。相应地，重叠笔画计算单元108选择笔画54作为划分目标。
笔画划分/缩短单元109可检测到，由于笔画55的端点(V，W)和笔画54与55的交叉点(P，Q)之间的长度比字符的粗细更短使得笔画55完全消失(被划分/缩短后)。
当笔画相互交叉时，笔画划分/缩短单元109通过将交叉点作为划分后笔画的一个端点来划分笔画54。相应地，笔画划分/缩短单元109产生具有端点(R，S)、(P，Q)的笔画54A和具有端点(P，Q)、(T，U)的笔画54B，并计算它们和笔画55之间的各个重叠量。当笔画相互交叉时，端点(P，Q)和笔画55的重叠量对应于字符的粗细的一半，因此无需执行特别计算就能检测重叠量。缩短量对应于字符的粗细，即为了缩短笔画已经被移动的端点之间的间隙。
由此，笔画划分/缩短单元109确定通过划分笔画54而获得的笔画54A的两个端点的坐标(R，S)、(P，Q+粗细)。类似地，笔画划分/缩短单元109确定通过划分笔画54而获得的笔画54B的两个端点的坐标(P，Q-粗细)、(T，U)。相应地，如图23-(c)所示，渲染出没有交叉点的字符。
如上所述，笔画被划分/缩短一最小量来消除重叠部分。相应地，将最小化字符质量的变差程度。
图24A和图24B示意性地描绘了字符的缩短处理过程。在图24A所示的一个字符(包括笔画1至6)中，重叠部分和分离部分如图16所示来消除。笔画划分/缩短单元109从平行笔画1-6中确定最接近平行笔画“a”的平行笔画。平行笔画“a”被缩短与平行笔画“a”和确定出的平行笔画之间的重叠量对应的量。对笔画“b”和“c”重复上述处理过程。在此方式下，粗字符的平行笔画可被缩短。
在同样的方式下，当粗字符如图24-(b)所示那样相互重叠，笔画划分/缩短单元109确定在与平行笔画1交叉的平行笔画“a”到“c”中，平行笔画“a”和“c”位于最外侧。然后，笔画划分/缩短单元109把平行笔画1在它和平行笔画“a”的交叉点处进行划分，由此产生从交叉点处被缩短了与字符粗细相对应的量的平行笔画1′。另外，笔画划分/缩短单元109把平行笔画1在它和平行笔画“c”的交叉点处进行划分，由此产生从交叉点处被缩短了与字符粗细相对应的量的平行笔画1″。对笔画2和3重复上述处理过程。由此，相互交叉的两个粗笔画中的一个被划分。
●不同于划分/缩短方法的防止过热的方法
不同于划分或缩短笔画，输出激光束可暂时在交叉点或呈锐角的弯曲部分处发生减弱。在该情况下，不需要划分/缩短笔画或确定笔画的新坐标。因此，可降低总体控制设备100的处理负荷。
能量调整单元112预先在字体数据中注册信息。当热可再写介质20显影色彩时，该信息是有关于重叠部分的信息，例如平行笔画互相重叠的部分。由重叠笔画计算单元108检测笔画的重叠部分，如划分/缩短方法一样。笔画的一部分被检测为笔画重叠部分。
当渲染笔画时，能量调整单元112确定是否有笔画重叠部分，并减弱在渲染笔画重叠部分时的激光束输出。通过逐渐地降低在渲染笔画重叠部分时的激光束输出，或通过逐渐地降低在激光发射单元160接近笔画重叠部分的中心时的激光束输出，来减弱激光束输出。相应地，激光束输出可在热量可能累加的区域处降低。另外，当渲染笔画重叠部分时，激光束输出可降到预先定义的预定等级。由此，不需高精度地控制激光束输出，即可降低处理载荷。
●避免重叠部分的例外
考虑到保持字符的质量，存在甚至有重叠部分时笔画也不被划分/缩短的情况。图25A至图25D示意性地描绘了笔画被划分/缩短和没有被划分/缩短的实例。图25A描绘了笔画没有被划分/缩短而渲染的字符。如图25A所示，当字符C的字体数据仅包括直线时，根据字体数据渲染字符C。当字符C包括曲线时，笔画坐标由直线近似单元111每经过长度S获得，并利用所获得的坐标渲染字符C。
在图25A中，笔画56至69中相邻笔画的端点相互一致。因此，重叠笔画计算单元108检测笔画相互交叉或端点之间长度小于或等于字符的粗细。相应地，规则R2是适用的，笔画56至69中每一个笔画都被缩短，从而渲染如图25B所示的字符。
然而，如果字符被分为短笔画，用户可能不容易看清该字符。在此情况下，笔画划分/缩短单元109使用新规则R3来相应地渲染该字符。
规则3：当两个连续笔画以大角度交叉时，笔画不被划分/缩短。
图25D描绘了笔画交叉的角度。例如，笔画57和58以大角度交叉。当笔画以大角度交叉时，对方向控制马达12和方向控制镜13的惯性影响很小。因此，激光束的重叠部分不会过度发热。相应地，当存在连续笔画时，笔画划分/缩短单元109计算笔画交叉的角度。仅当交叉角度小于或等于预先定义的值(例如，45度至90度)时，笔画划分/缩短单元109缩短至少一个笔画。
笔画交叉的角度可通过下述计算，假设两个笔画是矢量v1和v2(原点可在任意处)，根据矢量大小划分上述矢量的内积(参考如下公式)。直线近似单元111计算笔画交叉的角度。
cosθ＝(v1·v2)/(|v1||v2|)
当规则3应用于图25A所示的字符时，除了笔画56和57外的笔画不需被缩短。在笔画56和57之间，笔画划分/缩短单元109缩短笔画56。相应地，图25C所示的字符被渲染。基于规则3，当交叉角小时，通过控制方向控制马达12的惯性影响和驱动用来控制激光束的方向的方向控制镜13来消除重叠部分。当交叉角大时，渲染具有重叠部分的笔画。因此，可防止图像质量变差。和用钢笔书写字符的渲染处理过程相比，在书写交叉角小的连续笔画时，在写下个笔画之前要将钢笔从纸上抬起。相反地，在书写交叉角大的连续笔画时，在写下个笔画之前无需将钢笔从纸上抬起而连续书写。
<步骤S110：组织渲染顺序>
当笔画端点的坐标被确定而使得不重叠笔画时，渲染顺序组织单元110组织笔画要被渲染的顺序。组织渲染顺序的目的是减少渲染时间，改善字符表现力，并对热可再写介质20没有损伤。
在描述渲染顺序前，给出笔画集合的定义。笔画集合是一系列连续渲染的笔画，以不抬起钢笔(书写笔)而绘制笔画的方式完成。例如，在图25C所示的字符中，笔画56对应于一笔画集合，而笔画57至69对应于一笔画集合。
粗字符将包括多个笔画集合。多个笔画集合的组合被称为一组笔画集合。渲染顺序组织单元110组织的渲染顺序是每组笔画集合中的几个笔画集合是连续渲染的。也就是说，当激光发射单元160开始渲染在特定的笔画集合组中的笔画组时，在该特定的笔画集合组未完成渲染之前不渲染其他的笔画集合细。
图26描绘了笔画集合组的渲染顺序。通过把字符转换为粗字符，形成了三个字符集合1，2和3。渲染顺序组织单元110使用激光束从最外侧的笔画集合1或3开始顺序地渲染这三个笔画集合1，2和3，其中在法线方向上顺序地排列这三个笔画集合1，2和3。图26-(a)表示了几个笔画集合的渲染顺序，其中笔画集合1、2和3从上端的笔画开始被顺序地渲染。图26-(b)表示了几个笔画集合的渲染顺序，其中笔画集合1、2和3从下端的笔画开始被顺序地渲染。方括号[]中的数字表示与该笔画集合对应的渲染顺序。最外侧的笔画集合包括在平行笔画产生单元105产生的平行笔画当中的与最大值“k”相对应的笔画。
考虑到热可再写介质20的色彩显影性能，笔画集合组被连续渲染。热可再写介质20在温度Ta下显影色彩。另外，通过将热可再写介质20从低温度加热到温度Tb(＜Ta)，随后再将热可再写介质20冷却，色彩就消失了。相应地，当热可再写介质20在渲染最外侧的笔画集合1以后被充分地冷却，然后渲染与笔画集合1相邻的笔画集合2，产生下述问题。即，已经表现出颜色的笔画集合1的周边部分会接收笔画集合2的热量。如果该热量的温度升高到Ta，则已经表现的笔画集合1区域的色彩将消失。
因此，通过在笔画集合1被渲染后无过多延时地渲染笔画集合2，可防止笔画集合1的色彩消失。由于该原因，优选地通过笔画被排列的顺序来顺序地渲染笔画。
然而，如果笔画集合1的长度太短，则在笔画集合1的热量很难冷却下来之前就会应用笔画集合2的热量。因此，就应用过量的热量载荷到热可再写介质20。
因此，当渲染笔画集合组时，总体控制设备100控制从渲染完笔画集合1到开始渲染笔画集合2的时间。冷却笔画集合所需的最小时间设为Tmin。冷却笔画集合所需的最大时间设为Tmax(冷却时间最好不超过Tmax)。当如下所述的渲染命令产生单元114基于渲染速度(激光束的扫描速度)和笔画集合1的长度确定在Tmin范围内的时间点开始渲染笔画集合2时，激光发射单元160等待时间Tmin后开始渲染笔画集合2。当渲染命令产生单元114基于渲染速度和笔画集合1的长度确定在超过Tmin的时间点开始渲染笔画集合2时，激光发射单元160在完成笔画集合1的渲染之前就开始渲染笔画集合2。在后一种情况下，笔画集合不能连续地被渲染；然而，可分开渲染笔画。当渲染大约为5mm2的字符时，考虑到Tmax的限制，渲染顺序不需要被重新安排。
可调整激光束输出而不是调整时间。在此情况下，例如，当在完成渲染笔画集合1和开始渲染笔画集合2之间的时间间隔处在Tmin内时，能量调整单元112降低激光束输出。另外，当完成渲染笔画集合1和开始渲染笔画集合2之间的时间间隔超过Tmax时，能量调整单元112增加激光束输出。
例如，一维条形码仅包括直线。因此，当渲染这样的条形码时不包括曲线。在此情况下，不需要将笔画组成笔画集合。当在一维条形码中渲染粗线条时，从粗线条中的最外侧笔画开始顺序地渲染笔画。
以笔画集合组能被连续渲染的方式组织笔画之后，渲染顺序组织单元110调整渲染顺序来减少渲染时间。具体来讲，渲染顺序的调整是为了减少从笔画集合的渲染结束点到渲染开始点之间移动的总长度。
当笔画结束点的坐标被确定为不使得笔画重叠时，渲染命令产生单元114产生渲染字符的渲染命令。通过在渲染字符前优化渲染顺序，可提高渲染速度。
再次参考图10，渲染顺序组织单元110基于笔画坐标优化笔画的渲染顺序。优化渲染顺序就是优化激光束的移动长度。
图27A描绘了字符B的笔画和渲染结果的例子，其中笔画被分为组。字符B包括笔画71至85。在此阶段，假设笔画数通过划分笔画或将曲线转换为多个直线而增加，但是笔画渲染顺序不完全对应于增加的笔画。具体来讲，在此阶段，笔画渲染顺序是在字体数据中原始包括的顺序，或者在字体数据中不包括笔画渲染顺序的信息。由此，渲染顺序组织单元110组织笔画的渲染顺序。在图27A中，字符B的原始笔画顺序是Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。箭头方向是渲染笔画和笔画集合的方向。
渲染顺序组织单元110以如下方式优化渲染顺序。
步骤1：渲染顺序组织单元110查找具有与预定笔画(任意笔画)的端点的坐标相同坐标的笔画端点，这就像一串珠子一样。笔画以被串起来的顺序重新安排，由此形成包括重新安排的笔画的笔画集合。
例如，在图27A中，笔画71的一端点对应于笔画72的一端点。笔画72的另一端点对应于笔画73的一端点。笔画73的另一端点对应于笔画74的一端点。笔画74的另一端点对应于笔画75的一端点。笔画75的另一端点对应于笔画76的一端点。笔画76的另一端点对应于笔画77的一端点。相应地，笔画71至77形成为一笔画集合。类似地，笔画79至84形成为另一笔画集合。
步骤S2：当预定的笔画和其他笔画没有公共端点时，单个笔画形成一笔画集合。
例如，在图27A中，笔画78和85中的每一个形成单个笔画集合。
步骤S3：所有的笔画都属于一笔画集合。
步骤S4：当形成笔画集合时，渲染顺序组织单元110确定笔画集合的渲染顺序。具体来说，渲染顺序组织单元110顺序地查找与预定的笔画集合的渲染结束点最接近的其他笔画集合的渲染开始点/渲染结束点，相应地重新安排笔画集合的渲染顺序。当在字体数据中包括原始渲染顺序时，这个原始渲染顺序就以上述方式重新安排。原始渲染顺序可在确定新的渲染顺序前被初始化。
例如，当从笔画集合Ⅰ开始渲染时，接着渲染笔画集合Ⅱ(笔画集合Ⅳ也与笔画集合Ⅰ的渲染结束点接近，但该情况下，选择笔画集合Ⅱ)。笔画集合Ⅲ的结束点与笔画集合Ⅱ的另一端点接近。因此，笔画集合的渲染顺序被重新安排为笔画集合Ⅰ、笔画集合Ⅱ、笔画集合Ⅲ的顺序和笔画集合Ⅳ的顺序。
步骤S5：当目标笔画集合的渲染结束点接近于处在目标笔画集合的前面的另一笔画集合的渲染结束点时，该另一笔画集合的笔画顺序和方向要被反转。
以一致的方向渲染在同一笔画集合内的笔画。每个笔画集合的渲染方向已经基于原始渲染顺序定义。在图27A中，该方向如箭头所示。然而，重新安排渲染顺序的结果是，基于原始渲染顺序的渲染方向可能不恰当。在此情况下，优化每个笔画集合中的笔画的渲染方向。
例如，在图27A中，笔画集合Ⅳ的渲染开始点和笔画集合Ⅱ的渲染结束点是与笔画集合Ⅰ的渲染结束点最接近的两个点。在这最接近的两个点中，笔画集合Ⅳ中笔画的端点是渲染开始点，因此笔画85的方向不需被反转。然而，笔画集合Ⅱ的笔画的端点(在这最接近的两个点中)是渲染结束点，因此笔画78的方向需要被反转。
接下来，笔画集合Ⅲ的端点最接近于反转后的笔画集合Ⅱ的渲染结束点。笔画集合Ⅲ相应的端点是渲染结束点(在图27A中)，由此，渲染顺序组织单元110重新安排笔画集合Ⅲ的笔画顺序和方向。图27B描绘了以上述方式改变后的渲染方向的例子。
步骤S6：刷新笔画集合的渲染顺序和每个笔画集合中笔画的渲染方向。通过执行该处理，在字体数据中笔画集合的渲染顺序和每个笔画集合中笔画的渲染方向将被改变。因此，渲染顺序组织单元110用新渲染顺序和新渲染方向更新字体数据。
也就是说，当组织渲染顺序时，渲染顺序组织单元110定义要被连续渲染的笔画集合。然后，为了消除方向控制镜13的不必要的操作，接近于特定笔画集合的一个笔画集合被确定为下一渲染目标，而渲染方向基于渲染顺序被确定。因此，可节省渲染时间(方向控制镜13的移动长度被最小化)。
如果是粗字符，笔画集合组的渲染顺序按照和正常字符的情形相同的方式被确定。这是由于在同一笔画集合组中的笔画集合对应于相同的渲染顺序。并且，同一笔画集合组中的笔画集合按同一方向被渲染。
●渲染顺序的进一步优化
执行下面的处理来替代确定笔画集合的渲染顺序和改变同一笔画集合中的笔画的渲染顺序和方向的处理。具体来说，笔画集合的渲染顺序可由端点之间的长度来确定。
图28A至图28E示意性地描绘了确定笔画集合的渲染顺序的处理过程。图28A描绘了日语片假名字符“na”(ナ)。作为消除重叠部分的结果，划分第一笔画，由此该字符成为三个笔画。为了描述方便，“i”的笔画表述为Si。假设“n”是笔画数，“i”满足(0≤i≤n-1)。
当笔画数为“n”时，渲染顺序的变化数量为“n！”。然而，每个笔画可从渲染开始点或渲染结束点渲染。由此，为渲染顺序的每个变化安排的笔画数为2^(n-1)，其中“^”表示幂。
相应地，当在字符中包括的笔画数是“n”时，考虑到渲染开始点和渲染结束点，渲染顺序的变化数量为“n！×2^(n-1)”。字符“na”(ナ)的笔画数为n＝3，由此有24个渲染顺序的变化。
图28B至图28E表示了渲染顺序的三个示例。字符“na”(ナ)在消除重叠部分后有三个坐标集合，如图28B所示。渲染顺序基于这些坐标进行优化。图28C描绘了重新安排渲染顺序前的坐标。图28D描绘了重新安排渲染顺序后的坐标。图28E描绘了重新安排渲染顺序后的坐标，其中一个笔画的渲染开始点和渲染结束点被反转。在图28B至图28E中，在每行前面的括号[]中，“+”表示渲染开始点和渲染结束点没有被反转，而“-”表示为渲染开始点和渲染结束点被反转。
对于每个安排的数据，渲染顺序组织单元110获得笔画集合之间的长度总和。也就是说，获得在没有渲染笔画的条件下渲染目标位置移动的总长度。
在图28C中，从(160，32)到(272，480)渲染笔画，然后从(16，352)到(240，352)渲染笔画，然后从(304，352)到(448，352)渲染笔画。相应地，通过如下公式获得在没有渲染笔画的条件下渲染目标位置移动的总长度。总长度＝L1+L3＝
＝√{(272-16)2+(480-352)}2+√{(240-304)2+(352-352)2}
＝350.2
在图28D中，从(16，352)到(240，352)渲染笔画，然后从(304，352)到(448，352)渲染笔画，然后从(160，32)到(272，480)渲染笔画。相应地，通过如下公式获得在没有渲染笔画的条件下渲染目标位置移动的总长度。总长度＝L3+L2＝
＝√{(240-304)2+(352-352)2}+√{(448-160)2+(352-32)2}
＝494.5
在图28E中，从(16，352)到(240，352)渲染笔画，然后从(304，352)到(448，352)渲染笔画，然后从(272，480)到(160，32)渲染笔画。相应地，通过如下公式获得在没有渲染笔画的条件下渲染目标位置移动的总长度。
总长度＝L3+L4＝
＝√{(240-304)2+(352-352)2}+√{(448-272)2+(352-480)2}
＝281.6
渲染顺序组织单元110选择具有最短总长度的渲染顺序(在没有渲染笔画的条件下渲染目标位置移动的长度)。在图28A至图28E中，在包括那些图中未标明的渲染顺序的24个渲染顺序的变化当中，图28E所表示的渲染顺序具有最短的总长度。
在图28A至图28E中，仅一个字符的渲染顺序被优化。当连续渲染两个或更多字符时，渲染目标位置从先前字符的最后渲染位置移动到下一字符的最先渲染位置，而没有实际渲染字符。在该情况下，图28A至图28E的处理过程不仅对每个字符进行操作，还对热可再写介质20的一页上的整个字符串操作。由此会增加处理时间，但渲染所用时间会缩短。
最后，字体数据产生单元113将优化渲染顺序后的字符的字体数据存储在硬盘35或存储器32中。
<步骤S130：渲染命令的产生>
再次参考图10，给出了渲染命令的描绘。图29描绘了渲染重叠部分消除后的字符以及字符的渲染命令的例子。字符“1”本来包括三个笔画，如图9所示。然而，在图29中笔画91在交叉点(112，48)处被分为笔画91A和91B，且笔画93从返回点(112，448)处被缩短，由此形成新笔画93A。在消除重叠部分后，该字符包括四个笔画。
图29-(a)和图9-(b)相同，图29-(b)描绘了作为产生渲染命令的目标的笔画坐标。由字体数据产生单元113产生的字体数据对应于图29-(a)。图29-(c)描绘了基于图29-(b)渲染的字符的例子。假设已经优化过渲染顺序。
一旦已经以上述方式确定了笔画坐标和渲染顺序，渲染命令可通过关联“m”和“d”产生(如图9所示)与坐标来产生。图29-(d)描绘了渲染命令的例子。如图29-(d)所示，“m”和“d”具有与图9中所示相同的控制代码。“z”为字符属性信息，“t”为字符粗细，而“w”为激光发射单元160开始渲染笔画前的等待时间(通过等待移动方向控制镜13完成停止来稳定渲染处理的控制代码)。适应于激光发射单元160的固定值可被预先确定为“w”。例如，该值单位可以是毫秒或微秒，或是对于激光发射单元160唯一的其他时间单位。在粗字符的情况下，对字符属性信息“z”输入预先确定值(例如，笔画数)。字符粗细“t”可是由用户输入的值。
在图29-(b)中，激光发射单元160首先移动到坐标(48，48)而不渲染笔画，然后等待预定的时间长度“w 50”。相应地，渲染命令读取“m 4848”和“w 50”。
接下来，激光发射单元160从坐标(48，48)移动到坐标(80，48)，并渲染笔画，然后移动到坐标(112，48)而不渲染笔画，随后等待预定的时间长度“w50”。由此，渲染命令读取“d 80 48”、“m 112 48”和“w 50”。
接着，激光发射单元160从坐标(112，48)移动到坐标(112，448)，并渲染笔画，然后移动到坐标(80，400)而不渲染笔画。由此，渲染命令读取“d 112448”、“m 80 400”和“w 50”。
接着，激光发射单元160从坐标(80，400)移动到坐标(48，352)，并渲染笔画，然后移动到坐标(144，48)而不渲染笔画。由此，渲染命令读取“d 48 352”、“m 144 48”和“w 50”。
接着，激光发射单元160从坐标(144，48)移动到坐标(176，48)，并渲染笔画，然后渲染处理结束。由此，渲染命令结束于“d 176 48”。
根据这样的渲染命令，如29-(c)所示的没有重叠部分的字符可在最短时间内被渲染。
图30示意性地描绘了粗字符的渲染命令的产生处理过程。图31描绘了基于图30的渲染命令渲染出的字符。作为渲染目标的字符是日语片假名字符“i”(イ)。从字体数据提取的笔画坐标如图30-(a)所示。
字符属性信息指定了粗字符。因此，平行笔画产生单元105基于每个原始笔画产生三个平行笔画。在图31中，原始笔画是笔画2、笔画5和笔画8。另外，在笔画集合组中分别包括形成粗字符线条的笔画和笔画集合。在本例，为字符“i”(イ)产生两个笔画集合组Ⅰ和Ⅱ。
这个字符具有弯曲部分，因此在平行笔画6和9间有重叠部分，而在平行笔画4和7间有分离部分。平行笔画长度调整单元106消除平行笔画6和9间的重叠部分以及平行笔画4和7间的分离部分，并确定平行笔画6，9，4和7的新坐标。如图30-(b)所示，平行笔画6和9的新坐标是(38，260)，而平行笔画4和7的新坐标是(42，240)。原始笔画2、5和8被实际移除。当一线条包括三个笔画时，在与原始笔画相同的位置处渲染新的平行笔画。然而，在此情况下，通过在与原始笔画相同的位置处不产生新的平行笔画，则省略移除原始笔画的步骤。
接着，重叠笔画计算单元108检测平行笔画1和平行笔画4至9之间的重叠部分、平行笔画2和平行笔画4至9之间的重叠部分、以及平行笔画3和平行笔画4至9之间的重叠部分。笔画划分/缩短单元109缩短平行笔画1至3。如图30-(c)所示，被缩短的平行笔画1至3的渲染结束点的坐标分别为(48，190)、(50，200)和(52，210)。
接着，渲染顺序组织单元110检测具有大交叉角度的笔画，将他们组为一笔画集合。平行笔画4和7形成为一笔画集合，原始笔画是笔画5和8形成为一笔画集合，而平行笔画6和9形成为一笔画集合。如图30-(d)所示，渲染顺序组织单元110为每个笔画集合整合坐标。
接着，渲染顺序组织单元110组织渲染顺序。在图31中，箭头所指方向对应于最短渲染时间。
接着，渲染顺序组织单元110连续渲染笔画集合组中的笔画集合。如图30-(e)所示，渲染顺序被组织为如下顺序：笔画1、2和3，笔画4和7，笔画5和8，笔画6和9。图30-(e)示出了最后的字体数据。字体数据产生单元113将该字体数据存储在硬盘35或存储器32上。
渲染命令产生单元114基于图30-(e)的字体数据产生渲染命令。渲染命令产生单元114将控制代码“m”、“d”与渲染顺序的坐标合并来产生渲染命令。图30-(f)描绘了粗字符“i”(イ)的渲染命令的例子。
<步骤S140：用激光束渲染>
基于上述渲染命令，总体控制设备100渲染字符。
I)总体控制设备100在坐标(48，48)处等待“50”单位时间，总体控制设备100用激光在坐标(80，48)处渲染笔画。
II)然后，总体控制设备100通过驱动方向控制镜13而不发射激光束从坐标(80，48)移动到坐标(112，48)，等待“50”单位时间，然后用激光束在坐标(112，448)处渲染笔画。
III)然后，总体控制设备100通过驱动方向控制镜13而不发射激光束将激光发射位置移动到坐标(80，400)，在坐标(80，400)处等待“50”单位时间，然后在坐标(48，352)处渲染笔画。
IV)然后，总体控制设备100通过驱动方向控制镜13而不发射激光束将激光发射位置移动到坐标(144，48)，在坐标(144，48)处等待“50”单位时间，然后在坐标(176，48)处渲染笔画。由此，图11的处理过程结束。
●渲染粗字符方法的应用实例
除了最外侧的两个平行笔画之外，可通过移除平行笔画产生单元105产生的平行笔画来渲染内部没有填充的粗字符，即轮廓字符(空字符)。图32描绘了内部填充的粗字符和空的粗字符。在图32-(a)中，字符“3”是由三个平行笔画形成的粗字符。
可通过从图32-(a)所示的字符“3”中删除中间的平行笔画并仅保持外侧的笔画来渲染内部没有填充的粗字符，即轮廓字符(空字符)。作为从“3”的中心部分的具有小角度的弯曲部分中消除重叠部分的结果，形成了空的部分(没有填充的部分)(见图32-(a))。在此情况下，通过删除中间的笔画，改善了字符表现力(见图32-(b))。
另外，如图32-(b)所示，平行笔画的端部(虚线标记出的部分)与其他平行笔画不相连。仅由字符轮廓形成的轮廓字符可通过添加与平行笔画垂直的新笔画来创建。例如，在与其他笔画不连接的平行笔画的端部当中，平行笔画产生单元105检测位于与特定端部一定长度内的端部(该一定长度实质上等于字符的粗细)。然后，平行笔画产生单元105将与检测端部和特定端部不重叠的位置作为新笔画的坐标。相应地，平行笔画产生单元105产生与现有的平行笔画垂直的新笔画，该新笔画位于在现有的平行笔画的端部处。
如上所述，本实施例中的激光发射设备200产生笔画来形成粗字符，然后消除由激光束粗细产生的重叠部分或分离部分。因此，激光发射设备200能渲染具有良好外观的粗字符，而不会使热可再写介质20过热。
在本实施例中，利用激光束渲染字符。然而，还可使用热空气、冷空气、电子束或放射线等手段发射到与这样的手段进行反应的介质的方式来渲染字符。另外，在本实施例中，字符由激光束通过非接触方式渲染。然而，字符也可通过探针(触针)直接接触热可再写介质20来渲染。
[第二实施例]
在第一实施例中，激光发射设备作为单独单元渲染字符；然而，激光发射设备还可作为系统实现。
图33描绘了根据本发明第二实施例的激光发射系统300的硬件配置的例子。在图33中，将不再赘述对应于图5中相同附图标记的元件。图5所示的总体控制设备100对应于图33所示的控制设备340和渲染命令产生PC 320。主系统330和渲染命令产生PC 320通过网络或专属线连接。
例如，主系统330用来管理容器中的物品，并发送指令到渲染命令产生PC 320，来报告要打印到热可再写介质20上的字符。上述指令包括管理物品的渲染目标数据，例如物品名称和数据信息。渲染命令产生PC 320接收渲染目标数据并产生渲染命令。产生渲染命令的方法与第一实施例中的相同。渲染命令产生PC 320发送所产生的渲染命令到控制设备340。
图34为根据本实施例的激光发射系统300的功能框图。在图34中，将不再赘述对应于图10中相同附图标记的元件。在图34中，渲染命令产生PC 320提供图10所示的各种功能。也就是说，产生渲染命令的功能由渲染命令产生PC 320实现，并且渲染命令被发送到激光标签310。激光标签310解析渲染命令，并驱动方向控制镜13使得激光束开/关以便在热可再写介质20上渲染字符。
图35描绘了渲染命令产生PC 320的硬件配置。在图35中，将不再赘述对应于图6中相同附图标记的元件。用作渲染目标基础的数据(例如，字符代码和如要渲染的字符的粗细、大小、字体等字符属性)从主系统330通过网络设备1(34A)存储到硬盘35当中。另外，用于渲染字符的字体数据从CD-ROM驱动器33预先被读取并存储到硬盘35当中。
CPU 31从记录介质(CD-ROM)38读取用于实现上述处理过程的字符渲染程序42和所需要的数据。然后，CPU 31将处理结果通过网络设备2(34B)发送至激光标签310。CPU 31根据需要将处理结果存储到硬盘35或向显示器37输出处理结果。
根据本实施例，渲染命令产生PC 320和激光标签310是分开提供的。因此，多个渲染命令产生PC 320可连接到单个激光标签310，也可以移动或仅代替渲染命令产生PC 320。相应地，能提高系统的灵活性。
[第三实施例]
在第一和第二实施例中，在每个字符中将曲线转换为直线后产生渲染命令。然而，当字体数据用来渲染曲线时(例如，在贝塞尔曲线显示的可伸缩字体的情况下)，直到光栅处理结束和字符形状形成后，坐标才能已知。在确定坐标后，对字符的曲线执行直线近似处理。由此，需要很大的处理负荷。
相应地，在本发明的第三实施例中，不管是否产生渲染命令，都执行制备处理过程。下面描述将字符的曲线转换为直线的制备处理，该处理由激光发射设备200或激光发射系统执行。
图36是制备处理过程的流程图。该制备处理用来将曲线转换为直线并由图10所示的直线近似单元111执行。
直线近似单元111获取曲线笔画字体信息(步骤S501)。在硬盘35中存储曲线笔画字体信息。曲线笔画字体信息是具有曲线的字符的字体数据。预先对具有曲线的字符给出识别信息，用于表示在字符中包括曲线。
直线近似单元111将在曲线笔画字体信息中包括的曲线转换为直线(步骤S502)。将曲线转换为直线的方法(直线转换方法)是图21A和图21B所述的方法。由曲线分成直线的数量依字符大小的不同而不同。因此，优选地以倍数(例如4mm2、7mm2、10mm2等)对每个(字符)大小执行直线转换方法。
直线近似单元111将经过制备处理的字体数据存储在硬盘35中(步骤S503)。直线近似单元111对所有集合的曲线笔画字体信息重复执行上述处理过程。
直线近似处理按图36所示的处理过程完成。然后，各个单元分别执行从图11中的步骤S30开始的处理。通过预先完成将需要很大处理负荷的字符的曲线转换为直线的处理，就会缩短产生渲染命令并完成渲染处理所花费的时间。
[第四实施例]
替代执行根据第三实施例的制备处理，可通过与第一实施例的相同处理预先产生并存储优化的字体数据。具体来说，在优化的字体数据中，重叠部分被消除且渲染顺序被优化。通过预先制备这样的优化的字体数据，渲染命令可由优化的字体数据轻松产生。相应地，能降低渲染处理过程的负荷，还能缩短完成渲染处理所花费的时间。
图37A是根据本发明第四实施例的用于产生优化字体数据的字体数据产生设备170的功能框图。图37B是根据第四实施例的激光发射设备200的功能框图。在图37A中，使用相同的附图标记表示与图10中相同的元件，并对其不再赘述。
图37A和图37B与图10有以下方面的不同。如图37A所示，字体数据产生设备170包括优化字体数据产生单元123和优化字体数据存储单元121。如图37B所示，激光发射设备200包括优化字体数据存储单元121。字体数据产生设备170的实体是计算机，类似于总体控制设备100。从图37A和图10的比较可清楚得知，根据第四实施例产生优化字体数据的处理过程与第一实施例中的相同。
优化字体数据产生单元123将消除重叠部分后的优化字体数据存储于优化字体数据存储单元121，这与字体数据产生单元113类似。
在本实施例中，优化字体数据存储单元121由硬盘35提供。优化字体数据存储单元121可分布在存储介质中或通过网络实现。在优化字体数据存储单元121中，与字符代码相关联地存储优化字体数据。优化字体数据获取单元122从优化字体数据存储单元121读取与字符代码相关联的优化字体数据。
优化字体数据例如是如图29-(b)或图30-(e)所示的数据。只要渲染命令能由字体数据直接产生(无需复杂的计算处理)，优化字体数据还可具有与图29-(b)或图30-(e)不同的格式。
优化字体数据根据线条的粗细不同而不同。因此，优化字体数据产生单元123为每个(线条的)粗细等级产生优化字体数据，并将优化字体数据存储在硬盘35上。线条的粗细可分组为几个范围，例如粗细t1至t2，粗细t2至t3...，可为每个范围产生优化字体数据。由此可减小硬盘35的数据容量。在另一示例中，可在服务器上注册优化字体数据存储单元121或优化字体数据，当渲染字符时可将它们下载到硬盘35。
另外，笔画字体数据是可伸缩的字体，因此优化字体数据依字符大小的不同而不同。并且，优化字体数据依字符是粗体或正常体的不同而不同。因此，优选地对每个字符大小、每个粗细和每个字符属性制备优化字体数据。
当产生优化字体数据时，渲染命令产生单元114为每个字符读取优化字体数据，并产生图29-(d)或图30-(f)所示的渲染命令。渲染命令产生单元114从硬盘35或激光发射单元160读取控制代码“w”以等待将方向控制镜13的移动完全停止，从而稳定渲染处理过程。然后，渲染命令产生单元114利用获得的字符粗细度“t”和控制代码“w”产生渲染命令。
●操作处理过程
图38A是产生优化字体数据的处理的流程图，而图38B是使用优化字体数据渲染字符的处理的流程图。
产生优化字体数据的方法与第一实施例中的方法相同。具体来说，激光发射设备设置字符粗细信息和字符大小信息(步骤S601)。目标字符代码获取单元101获取目标字符的字符代码(步骤S602)。用户将粗细和大小信息输入到输入设备36。字符代码可从字符代码表中顺序地读取。
字体数据获取单元102读取与字符代码关联的字体数据(步骤S603)。如果字符的字体数据包括曲线，则直线近似单元111执行直线转换方法(步骤S604)。
接着，粗细信息获取单元103获取字符属性信息(步骤S605)。
然后，字符属性获取单元104确定属性是否是粗字符(步骤S606)。当属性是粗字符时(步骤S606中的是)，平行笔画产生单元105产生平行笔画(步骤S607)，平行笔画长度调整单元106调整平行笔画的长度(步骤S608)，笔画移除单元107移除原始笔画(步骤S609)。
接下来，重叠笔画计算单元108检测重叠笔画(步骤S610)。随后，笔画划分/缩短单元109将笔画划分或缩短(步骤S611)。
然后，渲染顺序组织单元110组织渲染顺序(步骤S612)。基于该渲染顺序，优化字体数据产生单元123产生优化字体数据(步骤S613)，并将该优化字体数据存储到优化字体数据存储单元121中(步骤S614)。当所有的字符均处理完时，处理过程结束(步骤S615)。
接下来，给出渲染字符的处理过程的描述。目标字符代码获取单元101获取作为渲染目标的字符的字符代码(步骤S701)。另外，优化字体数据获取单元122获取字符粗细和大小的信息(步骤S702)。
优化字体数据获取单元122基于字符代码、粗细和大小来参考优化字体数据存储单元121，并读取优化字体数据(步骤S703)。渲染命令产生单元114基于优化字体数据产生如图29-(d)或图30-(f)所示的渲染命令(步骤S704)。
然后，确定是否对于作为渲染目标的所有字符都产生了渲染命令(步骤S705)。当作为渲染目标的所有字符都被处理完时，激光发射单元160在热可再写介质20上渲染字符(步骤S706)。
根据本实施例的激光发射设备200预先存储在重叠部分被消除和渲染顺序被优化后的优化字体数据。相应地，当渲染字符时，将降低处理负荷和渲染时间。
根据本发明的实施例，甚至当激光束的直径相对于要渲染的视图或字符较大时，仍可高质量地渲染粗线条并不破坏介质。
本发明并不限于上述实施例，相应的变形和修改不会背离本发明的范围。
本申请是基于申请号为No.2009-118907，申请日为2009年5月15日的日本专利申请并且要求其在先的优先权，其整个内容结合在此作为参考。

Claims (19)

1.一种信息处理装置，用于产生在响应于所接收的能量显影色彩的介质上被渲染的线条图像的渲染信息，通过间歇地传送能量到所述介质上同时移动能量传送位置来渲染所述线条图像，所述信息处理装置包括：
形状信息存储单元，用于存储形成所述线条图像的一个或更多个笔画的形状信息，其中在所述渲染信息中包括所述形状信息；
形状信息获取单元，用于从形状信息存储单元中获取形成作为渲染目标的线条图像的一个或更多个笔画的形状信息；
粗细信息获取单元，用于获取线条图像的粗细信息；
笔画产生单元，用于产生预定数量的平行笔画，所述平行笔画中的每一个实质上平行于形成线条图像的一个或更多个笔画当中的原始笔画，所述笔画产生单元还用于指定平行笔画之间的间隔，其中所述预定数量对应于所述粗细信息并且所述间隔是基于所述粗细信息指定的；
笔画长度调整单元，用于调整第一平行笔画的长度和第二平行笔画的长度中的至少一个长度，所述第一平行笔画平行于第一原始笔画，所述第二平行笔画平行于与第一原始笔画连接的第二原始笔画；以及
渲染信息产生单元，用于将长度已被调整过的平行笔画的形状信息注册到作为渲染目标的线条图像的渲染信息当中。
2.如权利要求1所述的信息处理装置，进一步包括：
重叠线条检测单元，用于基于粗细信息和形状信息，从形成线条图像的一个或更多个笔画中，检测具有重叠部分的两个重叠笔画；
锐角线条检测单元，用于从形成线条图像的一个或更多个笔画中检测具有重叠部分的两个相连笔画，计算所述两个相连笔画的交叉角，并检测所述交叉角是否小于或等于预定值；以及
形状信息调整单元，用于缩短或划分所述两个重叠笔画中的至少一个重叠笔画，或者缩短或划分具有小于或等于所述预定值的交叉角的两个相连笔画中的至少一个相连笔画，由此消除所述重叠部分。
3.如权利要求1所述的信息处理装置，进一步包括：
重叠线条检测单元，用于基于粗细信息和形状信息，从形成线条图像的一个或更多个笔画中，检测具有重叠部分的两个重叠笔画；
锐角线条检测单元，用于从形成线条图像的一个或更多个笔画中检测具有重叠部分的两个相连笔画，计算所述两个相连笔画的交叉角，并检测所述交叉角是否小于或等于预定值；以及
输出降低单元，用于当渲染两个重叠笔画的重叠部分时，或渲染具有小于或等于所述预定值的交叉角的两个相连笔画的重叠部分时，降低能量的输出。
4.如权利要求1所述的信息处理装置，其中，
所述笔画产生单元在平行于原始笔画的方向上在原始笔画的两侧安排相同数量的平行笔画，并在垂直于原始笔画的方向上在原始笔画的两侧安排相同数量的平行笔画。
5.如权利要求1所述的信息处理装置，进一步包括：
笔画移除单元，用于在产生平行笔画后从渲染信息中移除原始笔画的形状信息。
6.如权利要求5所述的信息处理装置，其中，
仅当平行笔画数为偶数时，所述笔画移除单元从所述渲染信息中移除原始笔画的形状信息。
7.如权利要求5所述的信息处理装置，其中，
所述笔画移除单元从所述渲染信息中移除除了在原始笔画的两侧距所述原始笔画最远的平行笔画的形状信息以外的平行笔画的形状信息。
8.如权利要求1所述的信息处理装置，进一步包括：
渲染顺序组织单元，用于组织形成所述线条图像的多个笔画的渲染顺序，其中，
所述渲染顺序组织单元确定基于相同原始笔画产生的平行笔画被连续渲染的渲染顺序，在所述连续渲染期间不渲染基于另一原始笔画产生的平行笔画。
9.如权利要求1所述的信息处理装置，进一步包括：
渲染顺序组织单元，用于组织形成所述线条图像的多个笔画的渲染顺序，其中，
当所述第一平行笔画的端点与所述第二平行笔画的端点相连时，所述渲染顺序组织单元将所述第一平行笔画和所述第二平行笔画组成笔画集合，并且
所述渲染顺序组织单元确定在包括基于所述第一和第二原始笔画产生的平行笔画的一组笔画集合中的平行笔画被连续渲染的渲染顺序，在所述连续渲染期间不渲染基于除所述第一和第二原始笔画以外的笔画产生的平行笔画。
10.如权利要求8所述的信息处理装置，进一步包括：
渲染命令产生单元，用于基于渲染信息产生渲染命令，其中，
当所述线条图像中的先前笔画的渲染时间小于或等于所述预定值时，所述渲染命令产生单元在渲染所述线条图像中的先前笔画之后且在开始渲染所述线条图像中的后续笔画之前插入等待时间。
11.如权利要求9所述的信息处理装置，进一步包括：
输出降低单元，用于降低能量的输出，其中，
当所述线条图像中的先前笔画集合的渲染时间小于或等于所述预定值时，所述输出降低单元在渲染所述线条图像中的后续笔画集合时降低能量的输出。
12.如权利要求1所述的信息处理装置，进一步包括：
直线近似单元，用于当形成线条图像的一个或更多个笔画的形状信息包括曲线时，通过用多个直线近似所述曲线来产生直线的形状信息。
13.如权利要求1所述的信息处理装置，其中，
笔画长度调整单元，用于以使得所述第一平行笔画的端点对应于所述第二平行笔画的端点的方式调整所述第一平行笔画和所述第二平行笔画中的至少一个。
14.一种激光发射设备，包括：
如权利要求1所述的信息处理装置；
激光振荡器，用于发射激光束；
方向控制镜，用于改变发射激光束的方向；
方向控制马达，用于驱动所述方向控制镜；
斑点直径调整透镜，用于调整激光束的斑点直径；以及
焦距调整透镜，用于聚集激光束并调整激光束的焦距。
15.一种渲染信息产生方法，用于产生在响应于所接收的能量显影色彩的介质上被渲染的线条图像的渲染信息，通过间歇地传送能量到所述介质上同时移动能量传送位置来渲染所述线条图像，所述渲染信息产生方法包括：
从形状信息存储单元中获取作为渲染目标的线条图像的形状信息，所述形状信息存储单元用于存储形成所述线条图像的一个或更多个笔画的形状信息，其中在所述渲染信息中包括所述形状信息；
获取所述线条图像的粗细信息；
产生预定数量的平行笔画，所述平行笔画中的每一个实质上平行于形成所述线条图像的一个或更多个笔画当中的原始笔画，并指定平行笔画之间的间隔，其中所述预定数量对应于所述粗细信息并且所述间隔是基于所述粗细信息指定的；
调整第一平行笔画的长度和第二平行笔画的长度中的至少一个长度，所述第一平行笔画平行于第一原始笔画，所述第二平行笔画平行于与第一原始笔画连接的第二原始笔画；以及
将长度已被调整过的平行笔画的形状信息注册到作为渲染目标的线条图像的渲染信息当中。
16.一种控制系统，包括
能量传送设备，用于通过间歇地传送能量到介质上同时移动能量传送位置，使得所述介质显影色彩来渲染线条图像；和
信息处理装置，用于产生作为渲染目标的线条图像的渲染信息，所述信息处理装置包括：
形状信息获取单元，用于从形状信息存储单元中获取作为渲染目标的线条图像的形状信息，所述形状信息存储单元用于存储形成所述线条图像的一个或更多个笔画的形状信息，其中在所述渲染信息中包括所述形状信息；
粗细信息获取单元，用于获取线条图像的粗细信息；
笔画产生单元，用于产生预定数量的平行笔画，所述平行笔画中的每一个实质上平行于形成线条图像的一个或更多个笔画当中的原始笔画，所述笔画产生单元还用于指定平行笔画之间的间隔，其中所述预定数量对应于所述粗细信息并且所述间隔是基于所述粗细信息指定的；
笔画长度调整单元，用于调整第一平行笔画的长度和第二平行笔画的长度中的至少一个长度，所述第一平行笔画平行于第一原始笔画，所述第二平行笔画平行于与第一原始笔画连接的第二原始笔画；
渲染信息产生单元，用于将长度已被调整过的平行笔画的形状信息注册到作为渲染目标的线条图像的渲染信息当中；以及
渲染命令产生单元，用于基于所述渲染信息产生由所述能量传送设备解析的渲染命令，其中，
所述能量传送设备基于所述渲染命令间歇地将能量传送到介质上同时移动能量传送位置，以使得所述介质显影色彩。
17.一种用于产生线条图像的渲染信息的程序，在响应于所接收的能量显影色彩的介质上渲染所述线条图像，通过间歇地传送能量到所述介质上同时移动能量传送位置来渲染所述线条图像，所述程序使得计算机执行下述功能：
形状信息获取单元，用于从形状信息存储单元中获取作为渲染目标的线条图像的形状信息，所述形状信息存储单元用于存储形成所述线条图像的一个或更多个笔画的形状信息，其中在所述渲染信息中包括所述形状信息；
粗细信息获取单元，用于获取线条图像的粗细信息；
笔画产生单元，用于产生预定数量的平行笔画，所述平行笔画中的每一个实质上平行于形成线条图像的一个或更多个笔画当中的原始笔画，所述笔画产生单元还用于指定平行笔画之间的间隔，其中所述预定数量对应于所述粗细信息并且所述间隔是基于所述粗细信息指定的；
笔画长度调整单元，用于调整第一平行笔画的长度和第二平行笔画的长度中的至少一个长度，所述第一平行笔画平行于第一原始笔画，所述第二平行笔画平行于与第一原始笔画连接的第二原始笔画；以及
渲染信息产生单元，用于将长度已被调整过的平行笔画的形状信息注册到作为渲染目标的线条图像的渲染信息当中。
18.一种计算机可读记录介质，存储有如权利要求17所述的程序。
19.一种渲染信息存储设备，存储有如权利要求1所述的信息处理装置产生的渲染信息。
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