JP2000137480A - 多階調デ―タ生成装置、プログラム記憶媒体、デ―タ記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、階調数が少ない場合であっても、ス
トロークのバランスがとれた良好な階調データを容易に
生成する多階調データ生成装置を提供する。 【解決手段】 ストロークにおいてストローク幅方向に
並ぶピクセルが取り得る階調色の組み合わせのうち、表
示装置に応じた適切な組み合わせを保持する色判定テー
ブルを用いて、ストローク最適配置位置決定部１１４
は、適切な組み合わせになるまでストローク幅方向にス
トロークを順次移動させることによりストローク位置を
変更し、変更後に輪郭情報拡大縮小部１０７および多階
調データ生成部１０８は階調データを生成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、文字や図形などを
表わすアウトラインデ−タ等から多階調データを生成す
る多階調データ生成装置、プログラム記憶媒体、多階調
データを記憶する記憶媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータ、電子手
帳、携帯型情報機器、ゲーム機器などの情報処理装置に
おいて、サイズ、字体、修飾等を多彩に設定できる文字
表示機能が重要になっている。一般にディスプレイは、
プリンタと比較して解像度が低いため、白と黒の２値デ
ータでは文字や図形の輪郭部分がぎざぎざになったり、
細かい形状が表現できないため、印刷物と比較して品質
が劣ってしまう。また、白と黒だけでなく中間調（灰
色）が表現できるディスプレイでは、各画素（以下では
画素のことをピクセルと表現する）を白黒および中間調
を用いて表示することにより解像度の低さを補い、表示
品質を向上させることができる。例えばグラフィックス
の分野ではアンチエリアシングという手法を用いて、白
黒および中間調で表現された多階調データを生成するこ
とが一般に行われている。

【０００３】従来、多階調データ生成方法およびその装
置は、文字や図形などのアウトラインデータに含まれる
輪郭情報から、まず要求されるサイズのピクセル数に対
して縦横整数倍の白黒のみで表現された２値イメージを
生成し、生成された２値イメージの単位面積（整数倍さ
れた１ピクセル）当たりに含まれる黒の個数に従って各
ピクセルの階調値を決定することで、多階調データを生
成していた。

【０００４】図３は、従来の多階調データ生成装置の構
成を示す機能ブロック図である。この多階調データ生成
装置は、輪郭情報拡大縮小部２０１、多階調データ生成
部２０２を備え、多階調データ生成部２０２は内部に２
値データ生成部３０１と階調値算出部３０２とを有して
いる。以上のように構成された従来の多階調データ生成
方法およびその装置について、以下図面を用いてその動
作を説明する。

【０００５】図４と図５は、文字や図形などのアウトラ
インデータに含まれる輪郭情報とストローク位置情報の
一例を示す。この例ではゴシック体の漢字フォント
「三」を１０００×１０００の座標系（以下では１００
０メッシュと表現する）での直線の集合で表現してい
る。輪郭情報は、３個の輪郭から構成されており、各座
標点を結んでいくことにより輪郭線が描画される。この
例では輪郭の終点座標は始点座標と自動的に結ばれるも
のとしている。直線に加えて２次曲線や３次曲線が併用
されることも多い。一方、「三」に含まれる３本の水平
ストローク（文字の場合は水平ステムと呼ばれる）の位
置情報はストローク位置情報として保持されている。こ
の例では、水平ストロークを構成する下部直線と上部直
線のＹ座標値のペアが保持されている。この情報から水
平ストローク幅は減算にて求められる。この例では３本
の水平ストロークの幅はすべて等しくて１００という値
である。水平ストローク情報として下部直線のＹ座標と
ストローク幅を保持したり、輪郭情報に座標点の属性と
して付加するなど、この例以外の方法で情報が保持され
る場合もある。垂直ストロークが存在する場合には、同
様の方法で垂直ストローク情報も保持される。これらの
ストローク位置情報は一般にヒント情報とよばれ、拡大
縮小後のストローク幅の一貫性を保持するために使用さ
れる。

【０００６】以下では、このアウトラインデータから１
０×１０ピクセル（縦・横方向それぞれ１０ピクセルず
つの合計１００ピクセル）で構成される多階調データを
生成する場合を考える。輪郭情報拡大縮小部２０１は、
アウトラインデータを要求されるサイズのピクセル数の
縦横整数倍に拡大縮小する。この例では要求サイズは１
０×１０ピクセルである。整数倍率を８×８倍（縦・横
方向それぞれ８倍ずつ）とすると、１０００メッシュの
アウトラインデータの輪郭情報は８０×８０メッシュの
データに縮小されることになる。もちろん整数倍率は８
×８倍以外でもかまわない。

【０００７】ここで整数倍することの意味合いを説明し
ておく。８×８倍の場合には、もともと１０×１０ピク
セルのデータを要求されている場合、本来１０×１０メ
ッシュに縮小すればよいはずである。しかし白黒２値デ
ータではなく多階調データを生成するためには、各ピク
セルの階調値を決定する必要がある。そのために１ピク
セルの内部を細分化し、１ピクセル中の黒部分の割合を
求めて、その割合に応じて階調値を決定する。たとえば
１ピクセルの１辺を８個に細分化すると１ピクセルは８
×８個で合計６４個の小さなピクセルに細分化される。
以下では１ピクセルを細分化するメッシュを「サブメッ
シュ」、細分化された小さなピクセルを「サブピクセ
ル」、ピクセルとピクセルの境界線を「ピクセル境
界」、サブピクセルとサブピクセルの境界線を「サブピ
クセル境界」、ピクセル境界の交点を「グリッド」（ピ
クセルの四隅の点）、サブピクセル境界の交点を「サブ
グリッド」（サブピクセルの四隅の点）と表現すること
にする。

【０００８】図６はピクセルをサブピクセルに分割した
状態を示したものである。太線がピクセル境界、細線が
サブピクセル境界を表している。今回の例では１メッシ
ュを８サブメッシュにすることになり、結果的に１ピク
セルは８×８サブピクセル（合計６４サブピクセル）に
分割される。要求サイズの縦横８倍に拡大縮小するとい
うことは、サブメッシュ（サブピクセル）で表現された
座標系に変換することに対応している。この例では、１
０００メッシュデータを８０サブメッシュ（１０メッシ
ュ）データに縮小することになる。

【０００９】図７は、８０サブメッシュに縮小されたア
ウトラインデータの輪郭情報を示している。単純な縮小
では量子化誤差により「三」に含まれる３本の水平スト
ロークの幅が同じにならない可能性もあるが、ここでは
ストローク位置情報を用いて、一般にヒント処理と呼ば
れているストローク幅の一貫性を保つ処理を行うこと
で、ストローク幅は同じに揃えられている。この例では
３本のストロークはすべて１０００メッシュで１００で
あったが、縮小後は３本とも１００×８０／１０００＝
８で求められるように８サブメッシュ幅（８サブピクセ
ル幅）に統一されている。なお、ヒント処理はアウトラ
インフォントから２値データを生成する時の品質向上手
法として広く用いられている。ヒント処理を行わないと
ストローク幅が不揃いになり見た目の美しさが損なわれ
る。

【００１０】２値データ生成部３０１は、輪郭情報拡大
縮小部２０１で生成された拡大縮小後のアウトラインデ
ータの輪郭情報から、２値イメージデータを生成する。
図８は、図７の縮小されたアウトラインデータの輪郭情
報から生成された８０×８０サブピクセルの２値データ
である。階調値算出部３０２は、２値データ生成部３０
１で生成された２値データから各ピクセルの階調値を算
出することで、多階調イメージデータを生成する。１ピ
クセルを８サブメッシュに分割する場合には、最終の多
階調イメージデータの１ピクセルが、８×８サブピクセ
ルすなわち合計６４サブピクセルで表現される。階調値
算出部３０２では、この６４サブピクセルのうちの黒サ
ブピクセルの割合に応じた階調値を計算して、最終的な
多階調イメージデータの１ピクセルの階調値とする。最
終的に８階調の多階調イメージデータを生成する場合に
は、例えば６４サブピクセルのうちの黒サブピクセルの
個数を８で割った商を階調値０〜７に対応させる（ただ
し個数が６４の場合は７とする）といった方法で階調値
を算出する。ここで階調値０は白、階調値１〜６は中間
調（数値が大きいほど黒に近い灰色である）、階調値７
は黒を表すものとする。図９は、階調値算出部３０２に
よって、図８の８０×８０サブピクセルの２値データか
ら生成された多階調イメージデータである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
技術では、拡大縮小後のアウトラインデータの輪郭情報
で水平ストロークや垂直ストロークの幅の一貫性がとれ
ていても、ストロークを配置する位置によっては見かけ
が異なるため、美しさが損なわれるという問題点があっ
た。

【００１２】例えば、図７および図８では、「三」の３
本の水平ストロークの幅は等しく、８サブピクセル分の
幅である。しかし、３本のストロークは、多階調データ
での１ピクセルの内部での配置位置が異なる。図１０
は、３本のストロークの配置状態を拡大した図である。
３本のストロークの上部直線が、左から順にそれぞれ上
から７本目（ピクセル内７／８位置）のサブピクセル境
界上、上から４本目（ピクセル中央）のサブピクセル境
界上、ピクセル内のピクセル境界上に配置されている。

【００１３】図１１は、図１０の３種類のストローク配
置に対応する多階調データである。図１１の右端の例で
は水平ストロークは鮮明すぎて非常に細く見え、中間調
が含まれていないため、他の曲線や斜線を表すストロー
クがある場合、中間調表現とのバランスもよくない。図
１１の中央の例では水平ストロークは、にじんだように
薄く広がって見える。このように配置位置が異なると、
同図で示されるように異なった階調値を用いたストロー
ク表現になる。従って、図９の多階調データでは３本と
も表現が異なってしまっており、低解像度のディスプレ
イや液晶パネルではストローク幅が不揃いに見えてしま
う。また、太さの異なる２本のストロークがある場合、
本来太いはずのストロークのほうが細く見えてしまうと
いった逆転現象も起こってしまう。ストローク幅の一貫
性を保つためのヒント処理を行っていない場合には、文
字品位はさらに劣化する。

【００１４】この例では、１ピクセルを８サブメッシュ
に分割した２値データを作成しているが、１６サブメッ
シュなどさらに細かな２値データを生成しておき、階調
値を１６×１６サブピクセル中に含まれる黒サブピクセ
ルの割合から算出することで、より精度の高い多階調デ
ータを生成できる。しかし、サブメッシュをいくら細か
くしても上記課題は解決されない。

【００１５】特に、低階調データの表示を行なう場合に
は、階調表現可能であるにも関らず、ディスプレイの表
示特性にもよるが、劣悪な表示になるという問題があっ
た。ここでいう低階調データとは、三、四階調程度の階
調表現をいう。低階調データの表示は、テレビ受像器に
対する字幕や、ガイダンス、メニューとして文字表示す
る場合などによく利用されている。

【００１６】以下、具体例を挙げて低階調データの表示
の問題点を説明する。図１２は、図７に示した輪郭情報
から低階調データに展開した場合の一例である。同図で
は、白色、灰色、黒色の３階調で文字表示がなされる。
同図では、ディスプレイの表示特性により次のような問
題がある。三本のストロークのうち、上から一本目と三
本目のストロークは、黒色の１画素が一行に連続するス
トロークであり、二本目のストロークは、灰色の２画素
が連続するストロークになっている。

【００１７】この場合にはディスプレイの表示特性に応
じて、次のような表示上の問題が生じる。インターレー
ス方式のディスプレイの場合、黒色の１画素が連続する
ストロークはちらつき（フリッカ）が発生する。また、
灰色の２ピクセルが連続するストロークはぼんやりと膨
脹したり、薄く見える。

【００１８】液晶ディスプレイの場合、黒色の１画素が
連続するストロークは画素境界がくっきり見えるため灰
色を含むような他のストロークとの関係でみかけが大き
く異なり、バランスが悪くなる。灰色の２ピクセルが連
続するストロークは、インターレース方式のディスプレ
イと同様である。ノンインターレース方式のディスプレ
イの場合、黒色の１画素が連続するストロークはちらつ
きが発生しないが、灰色を含むような他のストロークと
の関係でみかけが大きく異なりバランスが悪い場合があ
る。灰色の２ピクセルが連続するストロークはぼんやり
と膨脹したり、薄く見える。

【００１９】このように低階調データの場合には、階調
表示を有効に活用できず、二値表示よりも劣悪な表示に
なる場合があった。本発明は、階調数が少ない場合であ
っても、ストロークのバランスがとれた良好な階調デー
タを容易に生成する多階調データ生成装置、プログラム
記憶媒体、多階調データを記憶するデータ記憶媒体を提
供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明の多階調データ生
成装置は、文字、図形を構成する垂直ストローク及び水
平ストロークにおいてストローク幅方向に並ぶピクセル
が取り得る階調色の組み合わせのうち、表示装置に応じ
た適切な組み合わせを表した判定表を記憶する判定表記
憶手段と、ストローク位置を表わすデータを記憶するデ
ータ記憶手段と、データ記憶手段に記憶されたデータに
基づいて、ストロークを一部分でも含んでいる各ピクセ
ルについて、ストロークが当該ピクセルに占める割合に
応じた階調色を算出する算出手段と、算出された階調色
のうち、当該ストロークの幅方向に並ぶピクセルに対応
する階調色の組み合せの適否を前記判定表に従って判定
する判定手段と、判定手段により否と判定されたストロ
ークについて、判定手段により適切と判定されるまでス
トローク幅方向にストロークを移動させることによりス
トローク位置を変更する位置変更手段と、変更されたス
トローク位置に基づいて、文字又は図形を表わす階調デ
ータを生成する生成手段とを備える。

【００２１】ここで、前記判定表記憶手段は、ストロー
ク幅方向に並ぶピクセルが取り得る階調色の組み合わせ
のうち、ストロークの幅方向に並ぶピクセルの両端部の
うち少なくとも一方が中間階調色である組み合わせを、
前記適切な組み合わせとして記憶する。また、本発明の
データ記憶媒体は、階調付きビットマップフォントを記
憶したコンピュータ読み取り可能なデータ記憶媒体であ
って、前記ビットマップフォントにおいて全ての垂直ス
トローク及び水平ストロークの幅方向の両端部のうち少
なくとも一方は、そのピクセルデータが中間階調色を示
すことを特徴とする。

【００２２】

【発明の実施の形態】＜第１の実施形態＞ ＜ハードウェア構成＞図１は、本発明の第１の実施形態
における多階調データ生成装置のハードウェア構成の一
例を示すブロック図である。同図のように多階調データ
生成装置１００は、記憶部１、ＲＯＭ２、ＲＡＭ３、Ｃ
ＰＵ４、表示部５、入力部６とから構成される。

【００２３】記憶部１は、いわゆる二次記憶装置であ
り、フォントを表現したアウトラインデータ、各種プロ
グラムファイル、およびデータファイルを記憶する。Ｒ
ＯＭ２は、主として本発明の多階調データ生成方法が記
述されたプログラムを記憶する。ＲＡＭ３は、記憶部１
のアウトラインデータ、プログラム、データ等がダウン
ロードされたり、いわゆるワークエリアとして使用され
るメモリである。

【００２４】ＣＰＵ４は、主としてＲＯＭ２のプログラ
ムを実行することにより、ＲＡＭ３のアウトラインデー
タに基づいて入力部６又はプログラムにより指示された
サイズの多階調データを生成する。特に、少ない階調数
の多階調データを生成する場合に、ストローク幅方向に
並ぶ画素が取り得る階調値の組み合わせのうち、表示装
置に適した組み合わせを記憶するテーブル類を生成し、
テーブル類を参照してストローク位置を、上記組み合わ
せによって最適化する。

【００２５】表示部５は、階調表示が可能なディスプレ
イ装置を有し、生成された多階調データを表示する。デ
ィスプレイ装置は具体的には液晶表示パネル、ＣＲＴ等
である。入力部６は、ユーザからの文字サイズの指定等
の操作指示を受け付ける。 ＜機能ブロック図＞図２は、図１におけるＲＯＭ２のプ
ログラムをＣＰＵ４が実行することにより実現される多
階調データ生成装置１００を機能別に表した機能ブロッ
ク図である。

【００２６】この多階調データ生成装置１００は、スト
ローク位置情報保持部１０１、輪郭情報保持部１０２、
展開バッファ１０３、階調値マッピングテーブル作成部
１１１、階調色マッピングテーブル作成部１１２、色判
定テーブル作成部１１３、テーブル保持部１０５、スト
ローク最適配置位置決定部１１４、輪郭情報拡大縮小部
１０７、多階調データ生成部１０８から構成されてい
る。

【００２７】図２と図１との関係については、ストロー
ク位置情報保持部１０１、輪郭情報保持部１０２および
テーブル保持部１０５はＲＡＭ３上にそれぞれの領域が
設けられ、それ以外はＣＰＵ４がＲＯＭ２のプログラム
を実行することにより実現される機能である。同図にお
いてストローク位置情報保持部１０１は、多階調データ
生成の対象となる文字又は図形についてのアウトライン
データのうちストローク位置情報を保持する。本実施形
態では、従来技術で説明した図４および図５に示したよ
うに１０００メッシュで表現されたストローク位置情報
と輪郭情報とを含むアウトラインデータを用いるものと
する。ストローク位置情報は、水平ストロークを下部直
線と上部直線のＹ座標のペアで表し、垂直ストロークを
左側直線と右側直線のＸ座標のペアで表している。スト
ローク位置情報保持部１０１は、図４に示したゴシック
体の「三」を表すアウトラインデータの場合、ストロー
ク位置情報として図５に示した水平ストロークｎ（ｎ＝
１〜３）のＹ座標のペア（Ｌ_n、Ｕ_n）を保持する。

【００２８】輪郭情報保持部１０２は、多階調データ生
成の対象となる文字又は図形についてアウトラインデー
タのうち輪郭情報を保持する。輪郭情報は、輪郭の特徴
点を表す複数の座標で表される。例えば、図４に示した
ゴシック体の「三」を表すアウトラインデータの場合、
輪郭情報として図５に示した輪郭１〜３毎に複数の座標
を保持する。

【００２９】展開バッファ１０３は、多階調データの生
成過程で展開されたアウトラインデータを保持する一時
的なバッファである。より具体的には展開バッファ１０
３は、指示された要求サイズに応じたピクセル数と、ピ
クセルからサブピクセルに細分化する度合を示す分割数
とに応じて大きさが定まるサブピクセル単位の領域を有
する。多階調データを生成するためには、１ピクセルを
サブメッシュに分割した座標系にアウトラインデータを
拡大縮小する必要があるが、本実施形態では、要求サイ
ズが１０×１０ピクセル、サブピクセルへの分割数を８
とする。このサイズと分割に関しては従来技術と同様で
ある。この場合、８×８サブピクセル（合計６４サブピ
クセル）が最終的な多階調データの１ピクセルに対応す
る。多階調データは８０×８０のサブメッシュの座標系
で展開されることになる。もちろん８メッシュ以外の分
割数を採用することも可能である。

【００３０】階調値マッピングテーブル作成部１１１
は、階調数と分割数（サブピクセル数）とに基づいて、
階調値マッピングテーブルを作成する。階調値マッピン
グテーブルは、サブメッシュ上のピクセルにおけるスト
ロークの幅（サブピクセル数）と、階調値とを対応付け
たテーブルである。図１３（ａ）（ｂ）は、サブピクセ
ルへの分割数が８の場合の階調値マッピングテーブルの
具体例を示す。

【００３１】同図（ａ）は、階調数が８（０〜７の階調
値）である場合の階調値マッピングテーブルの一例であ
る。同図において「ピクセル内のストローク幅Ｈ」欄
は、１つのピクセルにおいてピクセルと水平（又は垂
直）ストロークとの重なり部分のストローク幅を意味す
る。図１４に、ピクセルと水平ストロークとの重なり部
分を示すストローク幅Ｈを示す。同図ではストローク上
部直線の位置と、重なる部分（斜線部）とを示してい
る。ストローク下部直線は、ピクセル境界（下側）にあ
るとは限らない。同図のようにサブピクセル分割数が８
の場合は、ストローク幅Ｈは、Ｈ＝０からＨ＝８までの
９通り考えられる。ただし、Ｈ＝８の場合ストローク上
部直線は、ピクセル境界（上側）にあるとは限らない。

【００３２】図１３（ａ）の「階調値」欄は、上記スト
ローク幅Ｈに対応する階調値（０〜７）を示している。
同図（ｂ）は、階調数が３（０〜２の階調値）である場
合の階調値マッピングテーブルの一例である。この例で
は、ストローク幅Ｈ＝０、１は階調値０に、Ｈ＝２〜４
は階調値１に、Ｈ＝５〜８は階調値２に対応している。

【００３３】階調色マッピングテーブル作成部１１２
は、階調値と階調色とを対応させた階調色マッピングテ
ーブルを作成する。ここで、階調色とは、多階調データ
を出力装置に出力した場合に表示される実際の色と対応
した数値データである。本多階調データ生成装置１００
により生成された階調データを表示部５に表示させた場
合、階調色０、１、２はそれぞれ白、灰、黒で表示され
るものとして説明するが、これ以外の色（例えば、薄い
青、青、濃い青など）であってもよい。また、以降の説
明では、便宜上、階調色を０、１、２の数値ではなく表
示部５で表現される色つまり白、灰、黒として説明す
る。

【００３４】図１５（ａ）（ｂ）は、階調色マッピング
テーブルの具体例を示す。同図（ａ）は、図１３（ａ）
に示した階調値マッピングテーブルに対応し、図１３
（ａ）に示した階調値のそれぞれに対応する階調色を示
したテーブルである。この階調色マッピングテーブルで
は、８レベルの階調値を３つの階調色０（白）、１
（灰）、２（黒）に対応付けている。

【００３５】図１５（ｂ）は、図１３（ｂ）に示した階
調値マッピングテーブルに対応し、図１３（ｂ）に示し
た階調値のそれぞれに対応する階調色を示したテーブル
である。この階調色マッピングテーブルでは、３レベル
の階調値を３つの階調色０（白）、１（灰）、２（黒）
に対応付けている。図１３（ｂ）と図１５（ｂ）のよう
に、階調値マッピングテーブルの階調数と階調色マッピ
ングテーブルの階調色数とが等しい場合には、両テーブ
ルを１つのテーブルとしてもよい。

【００３６】色判定テーブル作成部１１３は、ストロー
ク幅方向に並ぶピクセルが取り得る階調色の組み合わせ
と、その組み合わせの適否をあらわす色判定テーブルを
作成する。図１６〜図１９は、階調色が３色（白色、灰
色、黒色）の場合の色判定テーブルの具体例であり、サ
ブピクセル座標に配置されたストロークをピクセル座標
に配置した場合に得られるストロークの幅（以下ストロ
ーク幅Ｗと記す）毎に図示してある。

【００３７】図１６は、ストロークの幅Ｗが１ピクセル
の場合を表わしている。同図の「色」欄はストロークが
とり得るすべての階調色を示す。ここでは、階調色が３
色なので、ストロークが１ピクセルの場合には白、灰、
黒の３通りしか存在しない。「判定」欄にはその階調色
の適否（図では○、×）が記してある。同図のように階
調色「白」「黒」は”×”（不適）、「灰」は”○”
（適切）となっている。なぜなら「白」はストロークが
消滅してしまう点で、「黒」はインターレース方式のデ
ィスプレイではちらつきが生じ、液晶ディスプレイでは
画素境界が視覚的に強く表示されるからである。これに
対して「灰色」はちらつきが目だないし、画素境界が視
覚的に強く表示されないからである。

【００３８】図１７は、ストロークの幅Ｗが２ピクセル
の場合を表わしている。この場合、「色」欄の階調色の
組み合わせは、３色×３色の９通り存在する。「判定」
欄において、「白白」「白黒」「黒白」が”×”（不適
切）なのは、上記と同じ理由による。「灰灰」が”×”
（不適切）を示しているのは、ストロークがぼやけて見
えるからである。「白灰」「灰白」「灰黒」「黒灰」が
適切を示しているのは、上記と同様にちらつきが目立た
ないし、画素境界が視覚的に強く表示されないからであ
る。

【００３９】図１８は、ストロークの幅Ｗが３ピクセル
の場合を表わしている。この場合、「色」欄の階調色の
組み合わせは、２ピクセル目は必ず「黒」になるので、
図１７と同様に９通り存在する。「判定」欄において、
１または３ピクセル目に「灰」を含む組み合わせは、す
べて”○”（適切）を示している。これも上記と同様の
理由である。

【００４０】図１９は、ストロークの幅Ｗが４ピクセル
の場合を表わしている。この場合、「色」欄の階調色の
組み合わせは、２および３ピクセル目は必ず「黒」にな
るので、図１７と同様に９通り存在する。「判定」欄に
おいて、１または４ピクセル目に「灰」を含む組み合わ
せは、すべて”○”（適切）を示している。これも上記
と同様の理由である。

【００４１】また、図１９は、ストロークの幅Ｗが４ピ
クセルより多いｎピクセル場合も、同様である。つま
り、２ピクセル目と（ｎー１）ピクセル目は必ず「黒」
になるので、階調色の組み合わせは９通りであり、１ま
たはｎピクセル目に「灰」を含む組み合わせは、すべ
て”○”（適切）を示す。これ以外の組み合わせは”
×”（不適切）を示す。

【００４２】このように、図１７〜図１９に示した色判
定テーブルでは、ストローク幅方向に並ぶピクセルが取
り得る階調色の組み合わせのうち、ストロークの幅方向
に並ぶピクセルの両端部のうち少なくとも一方が中間階
調色（灰色）である組み合わせを、適切な組み合わせと
している。また、図１６に示した色判定テーブルは、表
示部５がインターレース方式のディスプレイ、液晶ディ
スプレイである場合に好適になっている。図１６は、ノ
ンインターレースのＣＲＴディスプレイに対しては、黒
を”○”としてもよい。

【００４３】色判定テーブル作成部１１３は、ディスプ
レイの表示特性に応じて、上記のような階調色数に応じ
た色判定テーブルを作成する。たとえば、ディスプレイ
の表示特性と階調色数に応じて、不適切な組み合わせを
予め記憶しておき、実際に接続されるディスプレイに応
じて作成する。テーブル保持部１０５は、階調値マッピ
ングテーブル作成部１１１、階調色マッピングテーブル
作成部１１２、色判定テーブル作成部１１３により作成
されたそれぞれのテーブルを保持する。

【００４４】ストローク最適配置位置決定部１１４は、
ストローク位置情報保持部１０１のストローク位置情報
に含まれる各ストロークについて、テーブル保持部１０
５の各テーブルを参照して、サブメッシュ座標系への拡
大縮小後のストロークの最適配置位置を決定する。より
詳しく説明するために図２０に、ストローク最適配置位
置決定部１１４の処理内容を表す流れ図を示す。これは
水平ストロークの場合の流れ図であるが、垂直ストロー
クの場合の処理も同様である。

【００４５】ストローク最適配置位置決定部１１４は、
ストローク位置情報保持部１０１に保持されたストロー
ク位置情報からストロークの上部と下部を表すＹ座標の
ペアを取り出し、各ストロークについて、サブピクセル
座標系における上部直線と下部直線の座標を算出する
（ステップ２０１）。同時に、移動量Ｍの初期値を０に
設定する（Ｍ＝０）。ここで移動量は、判定結果が”
×”（不適切）であるストロークを移動させるサブピク
セル単位の値である。

【００４６】さらに、ストローク最適配置位置決定部１
１４は、算出された各ストロークについて、ストローク
と重なりストローク幅方向に並ぶピクセルに分割し、分
割された各ピクセルにおけるストローク幅Ｈをサブピク
セル単位で算出し（ステップ２０２）、階調値マッピン
グテーブルと、階調色マッピングテーブルとを参照して
ピクセル毎に階調値と階調色を求め（ステップ２０３、
２０４）、色判定テーブルを参照してストローク毎に階
調色の組み合わせの適否を判定する（ステップ２０
５）。

【００４７】この時点で、ストローク最適配置位置決定
部１１４により上記の処理から得られる作業用データテ
ーブルを図２１に示す。同図は、図２２に示す３本のス
トロークを対象とし、一回目の上記ステップ２０１〜２
０５により算出された各データを示している。図２１に
おいて「ストローク番号」は、下側のストロークから順
に番号を付けている。

【００４８】「座標」は、サブピクセル座標系における
各水平ストロークの上部直線と下部直線の左側の頂点の
座標を示す。ピクセル毎の「ストローク幅Ｈ」、「階調
値」、「色」は、上記階調値マッピングテーブル、階調
色マッピングテーブルから得られた値である。ストロー
ク毎の「判定」欄は、色判定テーブルから得られたスト
ローク階調色の適否を示す。

【００４９】同図のように上記ステップ２０１〜２０５
の一回目の処理結果では、ストローク１〜３の何れも”
×”（不適切）となっている。次いで、ストローク最適
配置位置決定部１１４は、全てのストロークの判定結果
が”○”（適切）であるかどうかを判定する（ステップ
２０６）。判定結果が”×”（不適切）のストロークが
存在する場合には、ストローク最適配置位置決定部１１
４は、当該ストロークを上下両方向に移動させるための
移動量Ｍを１増加（Ｍ＝Ｍ＋１）させ（ステップ２０
７）、各ストロークについて、移動量が示すサブピクセ
ル数分を上下方向に移動させた場合のストロークの座標
を算出する（ステップ２０８）。つまり不適切と判定さ
れた各ストロークについて移動した２つのストロークの
座標を算出する。

【００５０】算出されたストローク座標を用いて、スト
ローク最適配置位置決定部１１４は上記のステップ２０
３〜２０６を同様に実行する。この時、ストローク最適
配置位置決定部１１４により得られる作業用データテー
ブルを図２３に示す。同図では、ストローク１〜３につ
いて、それぞれ図２１の座標から上下に移動した２本分
のストローク座標が記されている。また、図２１と同様
に、各ストロークについてのピクセル毎の「幅」、「階
調値」「色」と、ストローク毎の「判定」結果とが記さ
れている。

【００５１】この判定結果には、ストローク１〜３のい
ずれにも”○”（適切）が存在するので、ストローク最
適配置位置決定部１１４は、適切と判定された各ストロ
ーク座標をもって最適配置位置と決定して、処理を終了
する。この場合の最適配置位置を図２４に示す。同図で
は、ストローク１〜３について、適切と判定されたスト
ロークの下部直線、上部直線のそれぞれのサブピクセル
座標Ｌopt_n、Ｕopt_n（ｎ＝１〜３）により最適配置位
置を表している。

【００５２】このようにしてストローク１〜３は、２ピ
クセルのストローク幅Ｗをもち、それぞれ黒色と灰色、
灰色と黒色、黒色と灰色の階調色となるように配置位置
が決定される。輪郭情報拡大縮小部１０７は、ストロー
ク位置情報保持部１０１に保持されているストローク位
置情報と、輪郭情報保持部１０２に保持されている輪郭
情報と、ストローク最適配置位置決定部１１４により最
適化された最適配置位置に従って、アウトラインデータ
に含まれる輪郭情報の拡大縮小を行う。ここでは、図４
および図５に示される輪郭情報を、図２４に示したスト
ローク最適配置位置に従って８０サブメッシュ座標系に
縮小する。

【００５３】１０００メッシュ座標系のＹ座標を８０サ
ブメッシュ座標系のｙ座標に変換する変換方法に関して
は、元の１０００メッシュ座標系におけるストロークの
上部直線、下部直線の座標点Ｕ_n、Ｌ_nが、サブメッシ
ュ座標系において最適配置された上部直線、下部直線の
座標点Ｕopt_n、Ｌopt_nに変換され、その他の座標点が
上部直線、下部直線の座標点Ｕopt_n、Ｌopt_nの全ての
間を線形補間した値に変換され、変換された座標が展開
バッファ１０３に格納される。例えば、水平ストローク
が３つある場合とすれば、次の（式５）〜（式１２）に
より座標の開始点、終了点、ストロークの下部直線と上
部直線の対応する座標を変換した後、（式１３）〜（式
１９）によりその間を線形補間により変換する。

【００５４】 1000メッシュ 80サブメッシュ Y=0 y=0 （式５） 0<Y<L_1 y=Y・(Lopt_1/L_1) （式13） Y=L_1 y=Lopt_1 （式６） L_1<Y<U_1 y=Lopt_1+(Y-L_1)Uopt_1-Lopt_1)/(U_1-L_1) （式14） Y=U_1 y=Uopt_1 （式７） U_1<Y<L_2 y=Uopt_1+(Y-U_1)Lopt_2-Uopt_1)/(L_2-U_1) （式15） Y=L_2 y=Lopt_2 （式８） L_2<Y<U_2 y=Lopt_2+(Y-L_2)Uopt_2-Lopt_2)/(U_2-L_2) （式16） Y=U_2 y=Uopt_2 （式９） U_2<Y<L_3 y=Uopt_2+(Y-U_2)Lopt_3-Uopt_2)/(L_3-U_2) （式17） Y=L_3 y=Lopt_3 （式10） L_3<Y<U_3 y=Lopt_3+(Y-L_3)Uopt_3-Lopt_3)/(U_3-L_3) （式18） Y=U_3 y=Uopt_3 （式11） U_3<Y<1000 y=Uopt_3+(Y-U_3)80-Uopt_3)/(1000-U_3) （式19） Y=1000 y=80 （式12） 上式による縮小の具体例として図２５に、図２４に示し
た上部直線、下部直線の座標Ｕopt_n、Ｌopt_nに基づい
て変換する場合の変換式を示す。図２５に従って１００
０メッシュ座標系でのＹ座標値を変換すると、ストロー
クの上部直線および下部直線上の座標点は、８０メッシ
ュ座標系において最適配置位置に変換され、その他の座
標点は最適配置位置の間を線形補間した値に変換され、
展開バッファ１０３に格納される。

【００５５】この変換方法により、すべての座標点は矛
盾なく８０サブメッシュ座標系に縮小される。「三」の
例ではストロークの上部および下部直線上の座標点しか
存在していないが、ストローク以外の直線や曲線を表す
座標点を含む文字や図形の場合でも矛盾なく縮小され
る。また「三」の例では、垂直ストロークが存在してい
ないため、Ｘ座標はすべて、ｘ＝Ｘ×（８０／１００
０）で変換できる。垂直ストロークを含む文字や図形の
場合には、この例の水平ストロークと同様に、垂直スト
ローク最適配置位置にしたがって変換すればよい。

【００５６】多階調データ生成部１０８は、輪郭情報拡
大縮小部１０７で生成した拡大縮小済輪郭情報から、多
階調データを生成する。この部分は、従来の技術で説明
した図３に示される構成と全く同じでもかまわないし、
１ピクセル内の黒部分の２値データを生成することな
く、直接積分計算で面積を求め、面積比から階調値を算
出してもよい。

【００５７】図２６は、図２５の計算結果に基づいて多
階調データ生成部１０８により生成され、展開バッファ
１０３に格納された多階調データを示す。同図のよう
に、３本のストロークのいずれもが黒色ピクセルと灰色
ピクセルとの組み合わせになっている。このため、イン
ターレース式のディスプレイでも、液晶ディスプレイで
も、ノンインターレース式のディスプレイでも、従来技
術の課題として指摘した問題が解消されている。しか
も、ストロークの幅が揃っており、また、ストローク間
のバランスがよく、形状の再現性が非常に良好である。

【００５８】なお、本実施形態では、１ピクセルを８サ
ブメッシュに分割しているが、１６サブメッシュに分割
すると、さらに微妙な形状の違いが表現できるため、表
示品質が向上する。また、テーブル保持部１０５に保持
される各テーブルは、ディスプレイの表示特性に応じて
これらのテーブルを変更するだけで、最適な多階調デー
タの生成が簡単に実現可能となる。これに対応するテー
ブル変更部を追加した構成としてもよい。

【００５９】なお、これらのテーブルは、あらかじめデ
ィスプレイの種類や表示特性毎に、複数のテーブルセッ
トをテーブル保持部１０５に記憶させておいてもよい。 ＜第２の実施形態＞以下本発明の第２の実施形態におけ
る多階調データ生成装置について説明する。

【００６０】本実施形態における多階調データ生成装置
のハードウェア構成は図１と同じであるが、ＲＯＭ２中
のプログラムが一部異なる。図２７は、図１におけるＲ
ＯＭ２のプログラムをＣＰＵ４が実行することにより実
現される多階調データ生成装置２００を機能別に表した
機能ブロック図である。

【００６１】多階調データ生成装置２００は、図２に対
して、色判定テーブル作成部１１３及びストローク最適
配置位置決定部１１４の代わりにストローク色マッピン
グテーブル作成部２１３及びストローク最適配置位置決
定部２１４を備える点が異なっている。以下同じ点は、
説明を省略して異なる点を主に説明する。

【００６２】本実施例ではサブピクセル分割数を４サブ
メッシュとする。テーブル保持部１０５は、図３２に示
す階調値マッピングテーブルと、図３３（ａ）（ｂ）に
示すいずれかの階調色マッピングテーブルを保持してい
るものとする。ストローク色マッピングテーブル作成部
２１３は、ストローク色マッピングテーブルを作成す
る。ストローク色マッピングテーブルは、サブピクセル
単位に表されたストローク幅Ｗ（ストロークそのものの
幅）と、ストロークが展開された場合のピクセル毎の適
切な階調色の組み合わせとを対応させたテーブルであ
る。図２８にストローク色マッピングテーブルの一例を
示す。ストローク幅Ｗと、当該ストロークと重なるピク
セルの階調色の組み合わせで適切なものとを対応させて
いる。ストローク幅Ｗは、生成すべき多階調データ輪郭
情報がもつ全てのストロークについて、とりうるストロ
ーク幅Ｗの全てを本テーブル中に生成する必要がある。

【００６３】ストローク最適配置位置決定部２１４は、
ストローク最適配置位置決定部１１４に対して、ストロ
ーク幅を必要に応じて変更する処理が追加された点と、
色判定テーブルの代わりにストローク幅マッピングテー
ブルを参照する点とが異なっている。図２９示すストロ
ーク最適配置位置決定部２１４の処理フローに従って詳
しく説明する。ストローク最適配置位置決定部２１４
は、ストローク位置情報保持部１０１に保持されたスト
ローク位置情報からストロークの上部と下部を表すＹ座
標のペアを取り出し、各ストロークについて、サブピク
セル座標系における上部直線と下部直線の座標を算出す
る（ステップ２９１）。同時に、移動量Ｍの初期値（Ｍ
＝０）を設定する。

【００６４】さらに、ストローク最適配置位置決定部２
１４は、算出された上部直線と下部直線の座標から、各
ストロークのストローク幅をピクセル単位で算出し、そ
のストローク幅に応じた階調色の組合せの候補を上記ス
トローク色マッピングテーブルから取り出し（ステップ
２９２）、各ストロークのストローク幅の変更を要する
か否かの判断と、変更を要するストロークのストローク
幅の変更とを行なう（ステップ２９３）。

【００６５】ここで、変更処理とは、ストローク幅Ｗに
よっては、階調色マッピングテーブルからストロークの
階調色（ピクセル毎の階調色の組み合わせ）を生成した
場合に、ストローク色マッピングテーブルにおける最適
な階調色になり得ない場合があるので、その場合に最適
な階調色になり得るストローク幅Ｗに変更する処理をい
う。

【００６６】たとえば、ストローク幅Ｗが１サブピクセ
ルの場合、ストローク色マッピングテーブルによれば最
適な階調色は灰色である（図２８参照）。ところが、図
３３（ｂ）の階調色マッピングテーブルによればストロ
ーク幅１のストロークは白色にマッピングされている。
これでは、ストロークをどんなに移動させてもストロー
ク色マッピングテーブルに設定されている最適な階調色
の灰色を、階調色マッピングテーブルから得ることがで
きない。階調色マッピングテーブルにおいて、ストロー
クの階調色として灰色が得られるように、ストローク幅
を（例えば１から２サブピクセルに）変更する。図３３
（ａ）の階調色マッピングテーブルが用いられる場合に
は、ストローク幅１のストロークは灰色にマッピングさ
れているので変更不要である。

【００６７】この後、ストローク最適配置位置決定部２
１４は、各ストロークについて、ストロークと重なりス
トローク幅方向に並ぶピクセルに分割し、分割された各
ピクセルにおけるストローク幅Ｈをサブピクセル単位で
算出し（ステップ２９４）、階調値マッピングテーブル
と、階調色マッピングテーブルとを参照してピクセル毎
に階調値と階調色を求め（ステップ２９５、２９６）、
ストローク毎に、階調色マッピングテーブルから求めた
階調色と、ストローク色マッピングテーブルの最適な階
調色とが一致するかを判定する（ステップ２９７）。

【００６８】一致しないストロークが１つでも存在する
場合には、ストローク最適配置位置決定部２１４は、移
動量Ｍを１増加（Ｍ＝Ｍ＋１）させ（ステップ２９
８）、一致しなかった各ストロークについて、移動量が
示すサブピクセル数分を上下方向に移動させた場合のス
トロークの座標を算出し（ステップ２９９）、再度上記
ステップ２９４〜２９７を実行する。これにより全ての
ストロークの階調色は、ストローク色マッピングテーブ
ルの最適な階調色に一致することになる。

【００６９】この後、輪郭情報拡大縮小部１０７、多階
調データ生成部１０８によって、第１実施形態と同様に
して階調データが生成される。＜ストローク幅の変更要
否判断処理と変更処理＞図３０は、図２９のステップ２
９３に示したストローク幅変更の要否の判断処理と、変
更を要するストロークのストローク幅変更処理とを示す
より詳細なフローチャートである。

【００７０】ストローク最適配置位置決定部２１４は、
ステップ２９２においてストローク色マッピングテーブ
ルから取り出された、各ストロークの最適な階調色の組
合せにおいて、その組み合わせにおける階調色となる最
低階調値と最高階調値とを階調色マッピングテーブルか
ら取出す（ステップ３０１）。例えば、ストローク幅４
の場合、図２８のストローク色マッピングテーブルの最
適階調色は灰色と黒色の組合せである。図３３（ａ）の
階調色マッピングテーブルから、灰色となる最低階調値
１、最高階調値３、黒色となる最低階調値４、最高階調
値４が取出される。

【００７１】さらに、ストローク最適配置位置決定部２
１４は、取り出した最低階調値と最高階調値とを用いて
ストローク毎に以下の計算を行なう。最適階調色の各ピ
クセル色の最低階調値のみを、また最高階調値のみを全
て加算することにより、灰と黒からなる最適階調色にな
る最小と最大のストローク幅Ｗを算出し（ステップ３０
２）、最適階調色となり得るストローク幅の範囲を決定
する（ステップ３０３）。上記の例では、 灰色の最低階調値１＋黒色の最低階調値４＝５ 灰色の最高階調値３＋黒色の最高階調値４＝７ と計算される。

【００７２】これより灰と黒からなる最適階調色になり
得る最小のストローク幅Ｗは５であり、最大のストロー
ク幅Ｗは７であり、従って、灰色と黒色からなる最適階
調色を得ることができるストローク幅Ｗの範囲は５〜７
サブピクセルである。さらに、ストローク最適配置位置
決定部２１４は、ステップ２９２で求められた多階調デ
ータの生成対象の各ストロークについて、ストローク幅
が最適階調色になり得る範囲内であるか否かを判定し
（ステップ３０４）、範囲外にあるストロークの全部の
ストローク幅を変更する（ステップ３０５）。ここでの
変更は、対象ストローク幅が範囲を越えている場合には
ストローク幅を細くするように、対象ストローク幅は範
囲に満たない場合はストローク幅を太くするように、ス
トローク上部直線又は下部直線の移動による。この場
合、ストローク最適配置位置決定部２１４は、上部直線
又は下部直線の移動距離を最小限に押さえるため、上記
範囲に最も近い幅にする。また、移動すべき距離が偶数
サブピクセルの場合は２で割った移動距離分均等に上部
直線と下部直線とを移動し、奇数の場合はどちらかを１
サブピクセル分多く移動する。

【００７３】上記の例では対象ストローク幅が４サブピ
クセル、最適階調色になり得るストローク幅の範囲は５
から７である。この場合にはストローク最適配置位置決
定部２１４は、ストローク幅を５にするため、上部直線
と下部直線の何れか一方を１サブピクセル移動する。な
お、図３０では、ストローク幅を変更する場合に、移動
距離だけを参照し、移動方向は考慮に入れずに移動を行
ったが、ストローク色マッピングテーブルを参照して適
切な方向に移動位置を決定すると処理がより早くなる場
合がある。 ＜ストローク幅の変更テーブル＞また、図３０では、生
成すべき多階調データ毎にストローク幅の変更をするか
否かを計算することになるが、変更を必要とするストロ
ーク幅に関する変更テーブルを予めテーブル保持部１０
５に記録させおいてもよい。

【００７４】この場合の変更テーブルの一例を図３４
（ａ）（ｂ）に示す。図３４（ａ）は、図３３（ａ）の
階調色マッピングテーブルが使用される場合の変更テー
ブルであり、変更を要するストローク幅と変更後のスト
ローク幅とを対応付けている。この変更テーブルでは、
ストローク幅４、８のストロークについては変更を必要
とし、それぞれの変更後にとるべきストローク幅５、９
を示している。この変更テーブルの説明図を図３５に示
す。図３５において（１）〜（９）はストローク幅Ｗを
示し、各ピクセルの階調色は表示マッピングテーブルに
従っている。同図で×印を付したストローク幅（４）
（８）は、ストローク色マッピングテーブルの最適階調
色にはなり得ないストローク幅Ｗであることがわかる。
このストローク幅Ｗが４、８のストロークは、変更テー
ブルに従って５、９に変更されることにより黒と灰の最
適階調色になることができる。

【００７５】また図３４（ｂ）は、図３３（ｂ）の階調
色マッピングテーブルが使用される場合である。×を付
したストローク幅（１）、（４）、（５）、（８）が変
更を要するストロークである。 ＜ストローク幅変更処理＞図３０のステップ３０５にお
けるストローク幅変更の処理をより詳細に説明する。

【００７６】図３７（ａ）〜（ｄ）は、ストローク幅Ｗ
が４サブピクセルのストロークを、ストローク幅５に変
更する場合の具体例を示す説明図である。同図（ａ）の
ように、４サブピクセルのストロークが１ピクセル目に
３サブピクセル（幅３）、２ピクセル目に１サブピクセ
ル（幅１）になるように配置されているとする。同図
（ｂ）はストローク上部直線を１サブピクセル移動した
場合であり、ストローク階調色は最適階調色（灰と黒）
になっている。同図（ｃ）はストローク下部直線を１サ
ブピクセル移動した場合であり、ストローク階調色は最
適階調色（灰と黒）になっていない。この場合は、黒と
灰になるように再度ストローク全体を再配置しなおし
て、同図（ｄ）にする必要がある。

【００７７】図３１は、ストローク最適配置位置決定部
２１４の処理内容を示すフローチャートである。同図の
ように、ストローク最適配置位置決定部２１４は、変更
が必要なストロークについて、ストローク上部直線又は
下部直線の移動方向を設定する（ステップ３１１）。水
平ストロークの場合は上方向か下方向、垂直ストローク
の場合は左方向か右方向である。次いで、ストローク最
適配置位置決定部２１４は、ストローク上部又は下部直
線の移動量を決定する（ステップ３１３）。この移動距
離は、偶数の場合は２で割った移動距離分均等に２つの
直線を移動し、奇数の場合はどちらかの直線を１サブピ
クセル分多く設定する。

【００７８】この後、ストローク最適配置位置決定部２
１４は、上部直線又は下部直線又は両方を移動し（ステ
ップ３１４）、移動したストロークをピクセルごとに分
割し（ステップ３１２）、分割したストロークより階調
マッピングテーブルを用いて階調値を算出し（ステップ
３１６）、階調値より階調色マッピングテーブルを用い
て階調色を取り出す（ステップ３１７）。

【００７９】さらに、ストローク最適配置位置決定部２
１４は、階調色マッピングテーブルから取出した階調色
が、最適階調色と一致するか否か判断する（ステップ３
１８）。判断の結果、一致していればストロークを移動
した位置で終了する。一致していなければ、移動方向を
変更して再度ステップ３１１〜３１７までを行う。こう
して、２方向の移動を行ない（ステップ３１２：ye
s）、いずれの方向も一致しない場合は、どちらかの方
向に直線を移動することによりストローク幅を変更して
終了する。

【００８０】なお、ステップ３１３において、移動量が
偶数の場合に、２で割った移動距離を求めて移動量を均
等にしたが、移動量全てをどちらかの方向に移動して算
出して試しても構わない。この場合、移動量が一番少な
いものから試し、移動量を最小に押さえることが重要で
ある。上記の処理により、多階調データの対象となる全
てのストロークは、図３５、図３６に示したように、×
印が付されていないいずれかの階調色をとることにな
る。

【００８１】図３５においてストローク幅７は７ａの例
のように黒色と灰色の組合せで表現可能であるが、図２
８のストローク色マッピングテーブルに従って灰色＋黒
色＋灰色の組合せで配置した７ｂを最適とする。図２８
のストローク色マッピングテーブルでこのように指定し
ているのは、ストローク幅７からストローク幅８に切り
変わる時に、ピクセル数が２から３に変化すると急激に
太く見えるので、７ｂのように３ピクセルではあるが、
両端のピクセルに灰色を配置する方がよいからである。

【００８２】また、図３６においては、ストローク幅１
を２に、ストローク幅４と５のストローク幅を増やして
６にしている。また、ストローク幅８を増やして９にし
ている。ストローク幅７ａと７ｂに関しては図３５と同
じ理由からである。このように本実施例においては、同
じストローク幅のものは、同じ階調色で表現できるの
で、ストローク幅が揃った品質の高い多階調データを生
成できる。

【００８３】また、ストローク移動を行なうだけでな
く、ストローク幅を変更することにより低階調であって
も出力装置に応じた最適な階調値をもつ多階調データを
生成できる。 ＜第３実施形態＞本実施形態における多階調データ生成
装置のハードウェア構成は図１と同じであるが、ＲＯＭ
２中のプログラムが一部異なる。

【００８４】図３８は、図１におけるＲＯＭ２のプログ
ラムをＣＰＵ４が実行することにより実現される多階調
データ生成装置３００を機能別に表した機能ブロック図
である。多階調データ生成装置３００は、図２７の多階
調データ生成装置２００に対して、最適配置基準テーブ
ル作成部１０４、ストローク位置移動部１０６が追加さ
れている点と、ストローク最適配置位置決定部１１４の
代わりにストローク最適配置位置決定部３１４を備えて
いる点が異なっている。

【００８５】以下、図２７と同じ点は、説明を省略して
異なる点を主に説明する。多階調データ生成装置３００
は、ストローク位置移動部１０６において８階調（８
色）の多階調データの最適位置に各ストロークを移動
し、さらに、８階調から３階調に階調数を低減させた場
合の最適位置をストローク最適配置位置決定部１１４に
おいて決定するように構成されている。

【００８６】テーブル作成部１０４は、サブメッシュ座
標系において水平ストロークおよび垂直ストロークを配
置すべき最適な位置の候補を、要求サイズ（ピクセル
数）及びサブピクセル数に応じて決定し、テーブル保持
部１０５に格納する。最適な位置の候補は、ストローク
位置移動部１０６によってストローク中心線を移動させ
て配置する基準になるものであり、本実施形態ではピク
セル内の１／４サブピクセル境界および３／４サブピク
セル境界とする。この場合、テーブル作成部１０４は、
サブメッシュ座標系における全ての１／４サブピクセル
境界および３／４サブピクセル境界の座標を求めてテー
ブル保持部１０５に格納する。

【００８７】図３９は最適配置基準テーブルの一例を示
す。同図は１０×１０メッシュ座標系におけるピクセル
位置と、８０×８０サブメッシュ座標系における垂直方
向の１／４サブピクセル境界および３／４サブピクセル
境界の座標との対応関係を示す。水平方向についても同
様である。 ＜ストローク位置移動部１０６＞ストローク位置移動部
１０６は、ストローク位置情報保持部１０１のストロー
ク位置情報に含まれる各ストロークについて、テーブル
保持部１０５に保持された最適配置基準テーブルを参照
して、サブメッシュ座標系への拡大縮小後のストローク
最適配置位置を決定する。

【００８８】より詳しく説明するために図４０に、スト
ローク位置移動部１０６の処理内容を表す流れ図を示
す。これは水平ストロークの場合の流れ図であるが、垂
直ストロークの場合の処理も同様である。まずストロー
ク位置移動部１０６はストローク位置情報保持部１０１
に保持されたストローク位置情報からストロークの上部
と下部を表すＹ座標のペアを１個取り出す（図４０のス
テップ１２０１）。図４および図５で表現されるアウト
ラインデータの場合には（１００、２００）（４５０、
５５０）（７１３、８１３）という３種類のストローク
に対する位置情報が含まれている。ストローク幅はすべ
て１００である。まず最初に、１番目の（１００、２０
０）が取り出される。

【００８９】次にストローク位置移動部１０６は拡大縮
小後のストローク幅を次式により求める（ステップ１２
０２）。 Ｗsp＝（Ｕ_n−Ｌ_n）・Ｎp・Ｎsp／Ｎorg −（式１） ここで、Ｗspは拡大縮小後のストローク幅、（Ｕ_n−Ｌ
_n）は元のストローク幅、Ｎpは要求サイズにおけるピ
クセル数、Ｎspは１ピクセル内部のサブメッシュ分割数
（１ピクセルの１辺あたりのサブピクセル数）、Ｎorg
はオリジナルのアウトラインデータの座標系の大きさで
ある。例えばストローク位置情報が（１００、２００）
の場合には、拡大縮小後のストローク幅は１００×１０
×８／１０００＝８といった計算で求められる。こうし
て求まった値「８」は、サブメッシュ（サブピクセル）
を１単位として表した拡大縮小後のストローク幅になっ
ている。もともとストローク幅が同じなら、この計算で
求まる拡大縮小後のストローク幅も必ず同じになるの
で、計算時の量子化誤差によるストローク幅の不揃いは
起こらなくなる。この例では、３本のストロークの幅は
もともとすべて「１００」なので、拡大縮小後のストロ
ーク幅はすべて「８」（８サブピクセル分）となる。こ
の幅はヒント処理によりストローク幅の一貫性を保つた
めに用いられる。

【００９０】さらにストローク位置移動部１０６は、拡
大縮小後のストロークの中心線の初期配置位置（Ｙ座
標）を次式により求める（ステップ１２０３）。 Ｃini＝（（Ｕ＋Ｌ）／２）・Ｎp・Ｎsp／Ｎorg −（式２） ここで、Ｃiniは初期配置位置のＹ座標、（Ｕ＋Ｌ）／
２は元の（１０００メッシュ座標系の）ストロークの中
心位置、Ｎp・Ｎspは要求データサイズのサブメッシュ
座標系の大きさである。例えば第１水平ストローク（１
００、２００）の中心線の位置は１０００メッシュ座標
系で１５０であり、８０サブメッシュ座標系に縮小する
と、初期配置位置は１５０×８０／１０００＝１２で求
まり、１２サブピクセル位置となる。これは下から２番
目のピクセルの中央サブグリッド境界線に対応する。上
式により得られるＣiniの値は整数化する必要がなく、
小数のままでよい。

【００９１】次いでストローク位置移動部１０６は、テ
ーブル保持部１０５を参照して、ピクセル内部の１／４
サブピクセル境界線上と３／４サブピクセル境界線上の
うち初期配置位置から移動距離の少ないほうにストロー
ク中心線を移動し、移動した位置を最適配置位置Ｃopt
と決定する（ステップ１２０４ ）。このとき移動距離
が同じ場合には、直前の（隣接する）水平ストロークの
移動方向と同じ方向へ移動する。直前の水平ストローク
が存在しないか移動されていない場合にはどちらへ移動
してもよいものとする。例えば、図４１に示すように初
期配置位置Ｃiniがピクセル中央（１／２サブピクセル
境界線上）にあり、１／ ４および３／４サブピクセル
境界線上への距離はどちらも２サブピクセル分で移動距
離は等しく、直前のストロークも存在していない場合に
は、どちらへ移動してもよい。ここでは３／４サブピク
セル境界上へ移動することにする。（移動距離の比較は
サブピクセルより細かい精度で行うと、より正確な判断
が可能である） さらにストローク位置移動部１０６は、ステップ１２０
４で決定したストローク中心線の最適配置位置Ｃoptと
ステップ１２０２で求めたストローク 幅Ｗspとを用い
て、ストロークの上部直線および下部直線の配置位置を
次式に基づいて決定する（ステップ１２０５）。

【００９２】Ｕopt＝Ｃopt＋Ｗsp／２ −（式３） Ｌopt＝Ｕopt−Ｗsp −（式４） ここで、Ｕoptはストロークの上部直線、Ｌoptはストロ
ークの下部直線の位置を表す。具体的には、ストローク
位置移動部１０６は（式３）によりストローク中心線配
置位置Ｃoptにストローク幅Ｗspの半分の値を加算す
る。さらにサブグリッド上に乗るように量子化すること
でストロークの上部直線の位置Ｕoptを決定する。次に
（式４）により上部直線からサブピクセル単位の整数化
されたストローク幅Ｗspを減算して下部直線位置Ｌopt
を決定する。この方法によれば、ストローク幅Ｗspが保
証される。量子化する際には、ストローク中心線初期配
置位置Ｃiniを中心としてストロークを配置した場合と
の誤差が少なくなる方向へ量子化する。図５のストロー
ク１の例ではＣopt＝１４なので、下部直線と上部直線
の位置は図４２に示されるよう１０および１８サブピク
セル位置となる。

【００９３】この後ストローク位置移動部１０６は、ス
トローク位置情報に含まれる全てのストロークについて
上記処理が終了したかを判定し、未処理のストロークが
あれば最適配置位置の決定処理を終了する（ステップ１
２０６）。この例では、ストローク位置情報が３個存在
するので、３回繰り返し処理が行われる。ストローク２
ではストローク１と同様に１／４境界と３／４境界への
距離が同じになるが、直前のストローク１の移動方向と
同じ方向である１／４境界へ移動する。また、ストロー
ク３は中心線の初期位置が７／８サブピクセル境界であ
り、３／４サブピクセル境界が最も移動量が少ないため
３／４境界に移動する。垂直ストロークが存在すれば同
様に垂直ストローク最適配置位置も求める。このように
して求めたストローク最適配置位置、ストロークの上部
直線および下部直線の位置を図４３に示す。同図におい
てＷsp_n、Ｃopt_n、Ｌopt_n、Ｕopt_nは、それぞれ水
平ストロークｎ（ｎ＝１〜３）に対応するストローク
幅、ストローク最適配置位置、ストロークの上部直線及
び下部直線の座標を示している。 ＜ストローク位置移動部１０６の移動結果＞ストローク
位置移動部１０６により得られた図４３の最適位置に従
って、輪郭情報拡大縮小部１０７、多階調データ生成部
１０８により８階調の多階調データを生成した場合の多
階調データを示す。

【００９４】同図では、ストローク位置移動部１０６に
よって同じ幅を持つストロークはピクセル内で同じサブ
ピクセル位置に配置されるため、図４４においては、図
９および図１１と異なりストローク幅が不揃いに見えた
り全体に濃淡のムラやにじみが生じたりすることがな
く、表示品質が向上する。図４４では３本のもともと同
じ幅の水平ストロークが同じパターンの階調表現に変換
されており、低解像度のディスプレイや液晶パネル上で
見た場合に、濃淡のムラが少なくバランスのとれた文字
に見えるようになっている。

【００９５】本実施形態で行っているようにストローク
中心線の最適配置位置として１／４または３／４サブピ
クセル境界上を選択した場合には、さらに以下に説明す
る効果がある。従来の技術の課題説明のところで、図１
０と図１１を用いて、鮮明すぎる場合と薄くにじんでし
まう場合を紹介した。右端の例は鮮明すぎてかつ細く見
えすぎる場合であるが、これはストロークの中心線がピ
クセル内の１／２サブピクセル境界上に配置された場合
である。この部分だけが２値表現に近くなっているの
で、普通に中間調で表現されている斜線や曲線と比較し
てバランスが悪く濃淡ムラの原因にもなる。逆に中央の
例は、薄い中間色が２ピクセルにまたがっているため、
太いがにじんで見えてしまう。

【００９６】これはストロークの中心線がピクセル境界
上に配置された場合である。この場合、液晶パネルによ
っては輝度特性の影響でほとんど消えてしまう場合もあ
る。ストローク幅が８サブピクセルの場合、図４５に示
されるように合計８通りの配置パターンが存在する。点
線はストロークの中心線である。図４６は図４５に対応
した多階調データでの表現であるが、（１）のストロー
クの中心線が１／２サブピクセル境界上にある場合と、
（５）の中心線がピクセル境界上にある場合が、ディス
プレイ上では両極端に見える。逆に（１）と（５）の中
間に位置する（３）と（７）は、それぞれ中心線が１／
４および３／４サブピクセル境界上に配置された場合で
あり、両者は対称形で見かけ上の特性は同じであるが、
両者とも見かけ上の太さおよび色の濃さは８通りの中で
ちょうど中間に位置し、非常に平均的でバランスがとれ
ている。

【００９７】また、（１）や（５）の場合には、８通り
の配置位置の中で同じに見える位置が１ヵ所しかない
が、中心線を１／４または３／４サブピクセル境界上に
配置する場合は同じように見える位置が２ヵ所存在して
いる。これはストロークの初期配置位置からの移動距離
を短くする効果があり、ストロークを移動しすぎること
による忠実な形状再現性の低下を防ぐことができる。

【００９８】これらの特長は、ストローク幅が８サブピ
クセルの場合以外でも当てはまる。また、ストローク幅
が１ずつ増加した場合のストロークの見かけ上の変化も
緩やかであり、ストローク幅の逆転現象など一貫性を崩
すことがない。以上のことから、フォントに関していえ
ば、小さなサイズでの様々な書体の表現や同一書体での
ウエイト（太さ）の違いの表現が、濃淡のムラを発生さ
せずに非常に自然でバランスよく表現することが可能に
なる。 ＜ストローク最適配置位置決定部３１４＞ストローク最
適配置位置決定部３１４は、第１実施形態のストローク
最適配置位置決定部１１４に比べて、ストローク位置移
動部１０６の移動結果（図４３参照）から拡大縮小後の
ストローク座標を計算する点が異なっている。

【００９９】すなわち、ストローク最適配置位置決定部
３１４は、図２０に示したストローク最適配置位置決定
部１１４の処理フローにおいて、ステップ２０１の代わ
りに、ストローク位置移動部１０６の移動結果から拡大
縮小後のストローク座標を計算するステップを有してい
る。この点以外は、ストローク最適配置位置決定部１１
４と同じである。

【０１００】したがって、ストローク最適配置位置決定
部３１４は、ストローク位置移動部１０６によって中心
線を１／４または３／４サブピクセル境界上に配置され
た各ストロークに対して、低階調データ用にさらに最適
位置に移動する。 ＜動作例＞図４７は、ストローク位置移動部１０６に生
成され、図４４に示した８階調の多階調データを３階調
の能力を持つ表示部に出力した場合の一例である。この
例では、階調値０、１が白に、２、３、４が灰色に、
５、６、７が黒に対応している。図４４の多階調データ
と比べると品質は劣化するが、図９の従来の多階調デー
タと比較すると３本のストローク幅が揃っており、表示
部の階調数が８階調から３階調に低下しているにもかか
わらず品質は向上している。この場合、ストローク最適
配置位置決定部３１４は、既に、各ストロークの階調色
が適切になっているので、変更を加える必要がない。

【０１０１】図４８は、図４７と同じ３階調の多階調デ
ータであるが、階調値と階調色のマッピングが異なった
場合の例である。この場合の階調色は０、１、２が白
に、３、４が灰色に、５、６、７が黒に対応している。
このような場合においては、３本のストローク幅はそろ
うが、３階調の表現能力があるにもかかわらずストロー
クが黒の１本線となってしまい、２値表現に近くなり、
品質は劣化してしまう。つまり、黒１本のみの水平スト
ロークは、インターレース方式のディスプレイではちら
つき（フリッカ）が生じ、非常に見にくい。

【０１０２】この場合、ストローク最適配置位置決定部
３１４は、第１実施例で説明したように、階調色が適切
になるようにストロークの再配置を行なう。その結果、
図２６に示したような多階調データを得ることができ
る。ストローク最適配置位置決定部３１４は、ストロー
ク位置移動部１０６によりストローク配置がピクセル境
界に対して相対的に揃ったストロークに対して、再位置
を行なうことになる。それゆえ、ストローク最適配置位
置決定部３１４は、第１実施形態に比べて、より確実か
つ容易に適切な階調色を得ることができる。 ＜他の変形例＞上記各実施形態では、図１６〜図１９の
色判定テーブルを用いて３階調の多階調データを生成す
る場合を示した。ここでは、４階調の多階調データを生
成する場合の色判定テーブルについて説明する。

【０１０３】図４９〜図５１は、階調色が４色（白、灰
１、灰２、黒）の場合の色判定テーブルの具体例を示
す。白、灰１、灰２、黒は、この順に暗くなるものとす
る。図４９は、ストロークの幅Ｗが１ピクセルの場合の
色判定テーブルを表わしている。同図の「色」欄はスト
ロークがとり得るすべての階調色を示す。ここでは、ス
トローク幅方向のピクセルが取り得る値は、白、灰１、
灰２、黒の４通りしか存在しない。「判定」欄では、４
通りのうち「灰１」と「灰２」について”○”（適切）
となっている。なぜなら「白」はストロークが消滅して
しまう点で、「黒」はインターレース方式のディスプレ
イではちらつきが生じ、液晶ディスプレイでは画素境界
が視覚的に強く表示されるからである。これに対して
「灰色」はちらつきが目だないし、画素境界が視覚的に
強く表示されないからである。

【０１０４】図５０は、ストロークの幅Ｗが２ピクセル
の場合の色判定テーブルを表わしている。「判定」欄に
おいて、「白白」「白黒」「黒白」が”×”（不適切）
なのは、図１７と同じ理由による。「灰１灰２」「灰２
灰１」「灰１灰１」「灰２灰２」が”×”（不適切）を
示しているのは、ストロークがぼやけて見えるからであ
る。「白灰１」「白灰２」「灰１白」「灰２白」「灰１
黒」「灰２黒」「黒灰１」「黒灰２」が適切を示してい
るのは、ちらつきが目立たないし、画素境界が視覚的に
強く表示されないからである。

【０１０５】図５１は、ストロークの幅Ｗが３ピクセル
の場合の色判定テーブルを表わしている。この場合、
「色」欄の階調色の組み合わせは、２ピクセル目は必ず
「黒」になるので、図５０と同様に１６通り存在する。
この場合、１または３ピクセル目に中間階調色（「灰
１」又は「灰２」）を含む組み合わせは、すべて”○”
（適切）を示す。これ以外の組み合わせは”×”（不適
切）を示す。

【０１０６】また、図５１は、ストロークの幅Ｗが４ピ
クセルより多いｎピクセルの場合も、判定に用いられ
る。つまり、２ピクセル目から（ｎー１）ピクセル目は
必ず「黒」になるので、階調色の組み合わせは１６通り
であり、１またはｎピクセル目に中間階調色を含む組み
合わせは、すべて”○”（適切）を示す。これ以外の組
み合わせは”×”（不適切）を示す。

【０１０７】図４９〜図５１は、図１７〜図１９と同様
に、ストローク幅方向に並ぶピクセルが取り得る階調色
の組み合わせのうち、ストロークの幅方向に並ぶピクセ
ルの両端部のうち少なくとも一方が中間階調色（灰１、
灰２）である組み合わせを、適切な組み合わせとしてい
る。 ＜多階調データの利用例＞次に、多階調データ生成装置
により生成された多階調データをフォントデータとして
利用するシステム例について説明する。

【０１０８】図５２は、多階調データ生成装置により生
成された多階調データをフォントＲＯＭに格納して利用
するシステムの説明図である。多階調データ生成装置１
００は、少なくとも１つの書体に含まれる全ての文字や
図形について多階調データを生成し、ビットマップフォ
ントデータとしてＲＯＭ（以下フォントＲＯＭと呼ぶ）
に書き込む。フォントＲＯＭは、単体で組み立てメーカ
ー等に供給され、あるいは、セットトップボックス（衛
星放送チューナー：以下ＳＴＢと略す）１５０に実装さ
れてから販売店や一般家庭等に供給される。

【０１０９】ＳＴＢ１５０は、家庭等においてアンテナ
１５１とともに設置され、放送局１５３からアンテナ１
５４、放送用衛星１５２を経由して送信される放送波を
受信する。ＳＴＢ１５０は、ＲＯＭからビットマップフ
ォントデータを読み出して、メニュー画面や番組表にお
ける文字表示を行なう。図５３は、ＲＯＭに格納された
ビットマップデータの説明図である。同図は、漢字”
円”を示す２３×２３ピクセルのビットマップフォント
例であり、ストローク幅が約２ピクセルのゴシック体で
表現されている。同図のように、フォントＲＯＭは、白
色のピクセルを”００”、灰色のピクセルを”０１”、
黒色のピクセルを”１０”というように、各ピクセルを
２ビットで表現したビットマップデータを格納してい
る。

【０１１０】図５４は、ストローク幅が４ピクセルの太
ゴシック体で表現された”円”を表すビットマップフォ
ント例である。図５３と同様に、各ピクセルが２ビット
で表現されている。なお、図５３、５４では、各ピクセ
ルが２ビットで表現されているが、階調色を区別するこ
とができればよいので、各ピクセルが３ビット以上で表
現されていてもよい。 ＜多階調データの構造＞フォントＲＯＭに格納された多
階調データ（ビットマップデータ）のデータ構造につい
て説明する。

【０１１１】既に説明してきたように、本発明の多階調
データ生成装置により生成されるビットマップフォント
（以下本ビットマップフォントと呼ぶ）では、全ての垂
直ストローク及び水平ストロークの幅方向の両端部のう
ち少なくとも一端のピクセルデータが中間階調色になっ
ている。より具体的に、３階調（階調色が３色）の場合
と、４階調（同４色）の場合とでストローク幅毎に場合
わけして説明する。

【０１１２】図５５、５６は、３階調の場合の本ビット
マップフォントのデータ構造を示す説明図である。図５
５、５６において、階調色２は階調色１と３の間の中間
階調色である。例えば、階調色１、２、３は、同図のよ
うに白、灰、黒である。また、第１端ピクセルは上記ピ
クセル列の一端のピクセルであり、第２端ピクセルは前
記ピクセル列の他端のピクセルであり、中間ピクセルは
前記ピクセル列中の第１、第２端ピクセル間に存在する
ピクセルであり、ストローク幅がｎピクセルの場合は第
１、第２端ピクセルを除く（ｎ−２）個のピクセルを指
す。

【０１１３】３階調で、ストローク幅が３ピクセル以上
の場合には、本ビットマップフォントにおける垂直スト
ローク及び水平ストロークの幅方向に並ぶピクセル列に
対応するピクセルデータは、図５５に示す階調色の組み
合わせの何れかになっている。例えば、図５３における
一番上の水平ストロークは、ストロークの幅方向のピク
セル列が図５５の２行目の（灰、黒、白）となってい
る。但、一番上の水平ストロークが他のストロークと連
結する部分では、図５５にあてはまらないこことは当然
である。同様に、図５４に示したビットマップフォント
の場合も同様に図５３に示したデータ構造があてはま
る。

【０１１４】また、３階調で、ストローク幅が２ピクセ
ルの場合には、本ビットマップフォントにおける垂直ス
トローク及び水平ストロークの幅方向に並ぶピクセル列
に対応するピクセルデータは、図５６に示す階調色の組
み合わせの何れかになっている。３階調で、ストローク
幅が１ピクセルの場合、本ビットマップフォントにおけ
る垂直ストローク及び水平ストロークは、灰色となって
いる。

【０１１５】図５７、５８は、３階調の場合の本ビット
マップフォントのデータ構造を示す説明図である。図５
７、５８中の階調色１から４は同順で明るい又は暗い階
調色であり、例えば、白、淡い灰、濃い灰、黒である。
４階調で、３ピクセル以上のストローク幅の場合には、
本ビットマップフォントにおいて、垂直ストローク及び
水平ストロークの幅方向に並ぶピクセル列に対応するピ
クセルデータは、図５７に示す階調色の組み合わせの何
れかになっている。

【０１１６】また、４階調で、ストローク幅が２ピクセ
ルの場合には、本ビットマップフォントにおいて、垂直
ストローク及び水平ストロークの幅方向に並ぶピクセル
列に対応するピクセルデータは、図５８に示す階調色の
組み合わせの何れかになっている。また、４階調で、ス
トローク幅が１ピクセルの場合には、本ビットマップフ
ォントにおいて、垂直ストローク及び水平ストロークの
ピクセルデータは、階調色２又は３になっている。

【０１１７】上記のように、フォントＲＯＭに格納され
る多階調データ（ビットマップフォント）は、全ての垂
直ストローク及び水平ストロークの幅方向の両端部のう
ち少なくとも一端のピクセルデータが中間階調色になっ
ている。これにより３階調、４階調程度の低階調の場合
に、インターレース方式のディスプレイや液晶表示パネ
ルにおいて見ばえのよい表示を得ることができる。

【０１１８】なお、上記実施形態では、多階調データが
フォントＲＯＭに格納される場合を説明したが、記憶媒
体はそれに限らず、ＦＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に
格納され、他のコンピュータで使用するようにしてもよ
い。また、記憶媒体を経由しなくてもＬＡＮ、ＷＡＮ、
インターネット等のネットワークを経由して、多階調デ
ータを記憶するコンピュータから他のコンピュータがダ
ウンロードして使用するようにしてもよい。さらに、Ｓ
ＴＢの場合は、放送局の放送データの送信を制御するコ
ンピュータが放送衛星経由して多階調データを放送波に
載せ、ＳＴＢを制御するコンピュータが放送波から多階
調データをダウンロードして使用するようにしてもよ
い。

【０１１９】

【発明の効果】本発明の多階調データ生成装置は、文
字、図形を構成する垂直ストローク及び水平ストローク
においてストローク幅方向に並ぶピクセルが取り得る階
調色の組み合わせのうち、表示装置に応じた適切な組み
合わせ表した判定表を記憶する判定表記憶部と、ストロ
ーク位置を表わすデータを記憶するデータ記憶部と、デ
ータ記憶部に記憶されたデータに基づいて、ストローク
を一部分でも含んでいる各ピクセルについて、ストロー
クが当該ピクセルに占める割合に応じた階調色を算出す
る算出部と、算出された階調色のうち、当該ストローク
の幅方向に並ぶピクセルに対応する階調色の組み合せの
適否を前記判定表に従って判定する判定部と、判定部に
より否と判定されたストロークについて、判定部により
適切と判定されるまでストローク幅方向にストロークを
移動させることによりストローク位置を変更する位置変
更部と、変更されたストローク位置に基づいて、文字又
は図形を表わす階調データを生成する生成部とを備え
る。

【０１２０】この構成によれば、位置変更部は判定部に
より適と判定されるまで、ストロークを移動させるの
で、判定表に示された適切な組み合わせの階調色をもつ
ストロークからなる多階調データを得ることができ、ス
トロークのバランスがとれた良好な階調データを容易に
生成することができる。低階調データの場合であって
も、少ない階調色を有効に活用することができる。

【０１２１】ここで、前記判定表記憶部は、ストローク
幅方向に並ぶピクセルが取り得る階調色の組み合わせの
うち、ストロークの幅方向に並ぶピクセルの両端部のう
ち少なくとも一方が中間階調色である組み合わせを、前
記適切な組み合わせとして記憶する構成としてもよい。
この構成によれば、ストローク幅方向の両端のピクセル
のうち、少なくとも一方が中間階調色になるので、低階
調データの場合であっても中間階調色を有効に活用する
ことができる。

【０１２２】ここで、前記判定表記憶部は、階調数が３
である場合に、ストローク幅が３ピクセル以上のストロ
ークに対して表９、ストローク幅が２ピクセル以上のス
トロークに対して表１０に示す階調色の組み合わせを、
適切な組み合わせとして保持するようにしてもよい。

【０１２３】

【表９】

【０１２４】

【表１０】

【０１２５】表中、第１端ピクセルは前記ピクセル列の
一端のピクセルであり、第２端ピクセルは前記ピクセル
列の他端のピクセルであり、中間ピクセルは前記ピクセ
ル列中の第１、第２端ピクセル間の１つ以上のピクセル
であり、階調色２は階調色１と３の間の中間階調色を示
す。階調色１、２、３は例えば白、灰、黒である。この
構成によれば、階調数が３である場合に、灰と黒との組
み合わせを有効に使用するので、インターレース方式の
ディスプレイや液晶表示パネルにおいても見ばえのよい
表示を得ることができる。

【０１２６】ここで、前記判定表記憶部は、階調数が４
である場合に、ストローク幅が３ピクセル以上のストロ
ークに対して表１１、ストローク幅が２ピクセル以上の
ストロークに対して表１２に示す階調色の組み合わせ
を、適切な組み合わせとして保持するようにしてもよ
い。

【０１２７】

【表１１】

【０１２８】

【表１２】

【０１２９】表中、階調色１から４は同順で明るい又は
暗い。階調色１から４は例えば白、淡い灰、濃い灰、黒
である。この構成によれば、階調数が４である場合に、
灰と黒との組み合わせを有効に使用するので、インター
レース方式のディスプレイや液晶表示パネルにおいても
見ばえのよい表示を得ることができる。

【０１３０】ここで、前記位置変更部は、否と判定され
たストロークをストローク幅方向に移動するよう前記デ
ータ記憶部に記憶されたデータを更新する更新部と、更
新されたストロークの階調色を前記算出部に再度算出さ
せ、その算出後に判定部に再度判定させるよう制御する
制御部とを備える構成としてもよい。この構成によれ
ば、上記効果に加えて、判定部により位置変更部は、階
調色が適切かどうかを判定しながらストローク位置を少
しずつ移動させていくので、最小の移動量で最適な位置
にストロークを配置できるので文字の形状を好適に保つ
ことができる。

【０１３１】ここで、前記算出部は、ストロークがピク
セルに占めるストローク幅方向のサブピクセル数と、階
調色とを対応させたテーブルを予め記憶するテーブル記
憶部と、データ記憶部に記憶されたデータに基づいて、
ストロークを一部分でも含んでいる各ピクセルに対応す
る、ストロークが当該ピクセルに占める割合に応じた階
調色をテーブル記憶部から読み出す読み出し部とを備え
る構成としてもよい。

【０１３２】この構成によれば、上記効果に加えて、テ
ーブル内容を容易に変更するだけで、任意の階調色数に
対応することができる。ここで、前記テーブル記憶部
は、ストロークがピクセルに占めるストローク幅方向の
サブピクセル数と、階調値とを対応させた階調値テーブ
ルと、階調値と階調色とを対応させた色テーブルとを記
憶し、前記読み出し部は、階調値テーブルと色テーブル
とを順に読み出すように構成してもよい。

【０１３３】この構成によれば、上記効果に加えて、階
調値テーブルと色テーブルにより二段階で、ストローク
がピクセルに占めるストローク幅方向のサブピクセル数
と階調色とを対応させているので、テーブルを参照して
ストローク幅を変更し、ストローク移動のみでは実現で
きなかった最適な階調色を得ることができる。ここで、
前記多階調データ生成装置は、さらに全ストロークにつ
いて、前記座標系におけるピクセル境界とストローク中
心線との距離が相対的に一定となる位置にストロークを
移動させる移動部を備え、前記算出部は、移動部による
移動の後に前記算出を行なうように構成してもよい。

【０１３４】この構成によれば、移動部によって全ての
ストロークの位置がピクセル境界に対して相対的に揃う
ので、より確実かつ容易に適切な階調色を得ることがで
きる。また、本発明の多階調データ生成プログラムを記
録したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、文字、
図形を構成する垂直ストローク及び水平ストロークにお
いてストローク幅方向に並ぶピクセルが取り得る階調色
の組み合わせのうち、表示装置に応じた適切な組み合わ
せを示す判定表を記憶する判定表記憶部と、ピクセルを
縦横に細分化したサブピクセルを表すサブピクセル座標
系において、ストローク位置を表わすデータを記憶する
データ記憶部と、データ記憶部に記憶されたデータに基
づいて、ストロークを一部分でも含んでいる各ピクセル
について、ストロークが当該ピクセルに占める割合に応
じた階調色を算出する算出部と、算出された階調色のう
ち、当該ストロークの幅方向に並ぶピクセルに対応する
階調色の組み合せの適否を判定表に従って判定する判定
部と、判定部により否と判定されたストロークについ
て、判定部により適切と判定されるまでストローク幅方
向にストロークを移動させることによりストローク位置
を変更する位置変更部と、変更されたストローク位置に
基づいて、文字又は図形を表わす階調データを生成する
生成部とを実現するプログラムを記憶した記憶媒体であ
る。

【０１３５】この構成によれば、本記憶媒体からプログ
ラムを読み取ったコンピュータは、判定表に示された適
切な組み合わせの階調色をもつストロークからなる多階
調データを得ることができ、ストロークのバランスがと
れた良好な階調データを容易に生成することができる。
低階調データの場合であっても、少ない階調色を有効に
活用することができる。

【０１３６】また、本発明の階調付きビットマップフォ
ントを記憶したコンピュータ読み取り可能なデータ記憶
媒体では、前記ビットマップフォントにおいて全ての垂
直ストローク及び水平ストロークの幅方向の両端部のう
ち少なくとも一方は、そのピクセルデータが中間階調色
を示すことを特徴とする。このデータ構造をもつビット
マップフォントは、ストローク幅方向の少なくとも一端
のピクセルが中間階調色であることから、ストロークの
バランスがとれた良好な階調データを容易に生成するこ
とができる。しかも低階調データの場合であっても、少
ない階調色を有効に活用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態における多階調データ
装置のブロック図である。

【図２】多階調データ生成装置を機能別に表した機能ブ
ロック図である。

【図３】従来の多階調データ生成装置の内部のブロック
図である。

【図４】文字や図形などのアウトラインデータに含まれ
る輪郭情報とストローク位置情報の一例である。

【図５】文字や図形などのアウトラインデータに含まれ
る輪郭情報とストローク位置情報の一例である。

【図６】ピクセルをサブピクセルに分割した状態を示し
た図である。

【図７】８０サブメッシュに縮小されたアウトラインデ
ータの輪郭情報である。

【図８】図７の縮小されたアウトラインデータの輪郭情
報から生成された８０×８０サブピクセルの２値データ
である。

【図９】図８の８０×８０サブピクセルの２値データか
ら生成された多階調イメージデータである。

【図１０】３本のストロークの配置状態を拡大した図で
ある。

【図１１】図１０の３種類のストローク配置に対応する
多階調データである。

【図１２】図７の輪郭情報から生成された多階調データ
である。

【図１３】（ａ）階調数が８（０〜７の階調値）である
場合の階調値マッピングテーブルの一例である。（ｂ）
階調数が３（０〜２の階調値）である場合の階調値マッ
ピングテーブルの一例である。

【図１４】ピクセルと水平ストロークとの重なり部分の
ストローク幅Ｈを示す。

【図１５】（ａ）（ｂ）ともに階調色マッピングテーブ
ルの具体例を示す。

【図１６】ストロークの幅Ｗが１ピクセルの場合を色判
定テーブルを示す。

【図１７】ストロークの幅Ｗが２ピクセルの場合を色判
定テーブルを示す。

【図１８】ストロークの幅Ｗが３ピクセルの場合を色判
定テーブルを示す。

【図１９】ストロークの幅Ｗが４ピクセル以上の場合を
色判定テーブルを示す。

【図２０】ストローク最適配置位置決定部１１４の処理
内容を表す流れ図を示す。

【図２１】ストローク最適配置位置決定部１１４の作業
用データテーブルを示す。

【図２２】ストローク最適配置後の８０サブメッシュに
縮小された輪郭情報である。

【図２３】ストローク最適配置位置決定部１１４の作業
用データテーブルを示す。

【図２４】最適配置位置における上部直線、下部直線の
座標Ｕopt_n、Ｌopt_nを示す。

【図２５】図２４に示した上部直線、下部直線の座標Ｕ
opt_n、Ｌopt_nに基づいて変換する場合の変換式を示
す。

【図２６】多階調データ生成部１０８により生成され、
展開バッファ１０３に格納された多階調データを示す。

【図２７】第２の実施形態における多階調データ生成装
置２００を機能別に表した機能ブロック図である。

【図２８】ストローク色マッピングテーブルの一例を示
す。

【図２９】ストローク最適配置位置決定部２１４の処理
フローを示す。

【図３０】図２９のステップ２９３に示したストローク
幅変更の要否の判断処理と、変更を要するストロークの
ストローク幅変更処理とを示すより詳細なフローチャー
トを示す。

【図３１】ストローク最適配置位置決定部２１４の処理
フローを示す。

【図３２】階調値マッピングテーブルを示す。

【図３３】（ａ）（ｂ）ともに階調色マッピングテーブ
ルを示す。

【図３４】（ａ）（ｂ）ともに変更を要するストローク
幅と変更後のストローク幅とを対応付けた変更テーブル
を示す。

【図３５】変更テーブルの説明図を示す。

【図３６】変更テーブルの説明図を示す。

【図３７】（ａ）〜（ｄ）ストローク幅Ｗが４サブピク
セルのストロークを、ストローク幅５に変更する場合の
具体例を示す説明図である。

【図３８】第３実施形態における多階調データ生成装置
３００を機能別に表した機能ブロック図である。

【図３９】最適配置基準テーブルの一例を示す。

【図４０】本発明の第３の実施形態におけるストローク
最適配置位置決定処理の流れ図である。

【図４１】ストローク中心線とその移動方向の例であ
る。

【図４２】移動後のストローク下部直線と上部直線の位
置を示す図である。

【図４３】ストローク最適配置位置を示す図である。

【図４４】輪郭情報から生成した８階調の多階調データ
である。

【図４５】ストローク幅が８サブピクセルの場合の配置
パターンである。

【図４６】図４５に対応した多階調データでの表現であ
る。

【図４７】８階調の多階調データを３階調の能力を持つ
表示部に出力した場合の一例である。

【図４８】８階調の多階調データを３階調の能力を持つ
表示部に出力した場合の一例である。

【図４９】階調数が４で、ストロークの幅Ｗが１ピクセ
ルの場合の色判定テーブルを表わしている。

【図５０】階調数が４で、ストロークの幅Ｗが２ピクセ
ルの場合の色判定テーブルを表わしている。

【図５１】階調数が４で、ストロークの幅Ｗが３ピクセ
ルの場合の色判定テーブルを表わしている。

【図５２】多階調データ生成装置により生成された多階
調データをフォントＲＯＭに格納して利用するシステム
の説明図である。

【図５３】ストローク幅が３ピクセルの太ゴシック体で
表現された”円”を表すビットマップフォント例であ
る。

【図５４】ストローク幅が４ピクセルの太ゴシック体で
表現された”円”を表すビットマップフォント例であ
る。

【図５５】階調数が３で、ストローク幅が３ピクセル以
上である場合のビットマップフォントのデータ構造を示
す説明図である。

【図５６】階調数が３で、ストローク幅が２ピクセルで
ある場合のビットマップフォントのデータ構造を示す説
明図である。

【図５７】階調数が４で、ストローク幅が３ピクセル以
上である場合のビットマップフォントのデータ構造を示
す説明図である。

【図５８】階調数が４で、ストローク幅が２ピクセルで
ある場合のビットマップフォントのデータ構造を示す説
明図である。

【符号の説明】

１ 記憶部 ２ ＲＯＭ ３ ＲＡＭ ４ ＣＰＵ ５ 表示部 ６ 入力部 １００ 多階調データ生成装置 １０１ ストローク位置情報保持部 １０２ 輪郭情報保持部 １０３ 展開バッファ １０４ 最適配置基準テーブル作成部 １０５ テーブル保持部 １０６ ストローク位置移動部 １０７ 輪郭情報拡大縮小部 １０８ 多階調データ生成部 １１１ 階調値マッピングテーブル作成部 １１２ 階調色マッピングテーブル作成部 １１３ 色判定テーブル作成部 １１４ ストローク最適配置位置決定部 １５０ ＳＴＢ １５１ アンテナ １５２ 放送用衛星 １５３ 放送局 １５４ アンテナ ２００ 多階調データ生成装置 ２０１ 輪郭情報拡大縮小部 ２０２ 多階調データ生成部 ２１３ ストローク色マッピングテーブル作成部 ２１４ ストローク最適配置位置決定部 ３００ 多階調データ生成装置 ３０１ 値データ生成部 ３０２ 階調値算出部 ３１４ ストローク最適配置位置決定部

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定のピクセル数からなるサイズの文
   字、図形の表示用階調データを生成する多階調データ生
   成装置であって、 文字、図形を構成する垂直ストローク及び水平ストロー
   クにおいてストローク幅方向に並ぶピクセルが取り得る
   階調色の組み合わせのうち、表示装置に応じた適切な組
   み合わせを表した判定表を記憶する判定表記憶手段と、 ストローク位置を表わすデータを記憶するデータ記憶手
   段と、 データ記憶手段に記憶されたデータに基づいて、ストロ
   ークを一部分でも含んでいる各ピクセルについて、スト
   ロークが当該ピクセルに占める割合に応じた階調色を算
   出する算出手段と、 算出された階調色のうち、当該ストロークの幅方向に並
   ぶピクセルに対応する階調色の組み合せの適否を前記判
   定表に従って判定する判定手段と、 判定手段により否と判定されたストロークについて、判
   定手段により適切と判定されるまでストローク幅方向に
   ストロークを移動させることによりストローク位置を変
   更する位置変更手段と、 変更されたストローク位置に基づいて、文字又は図形を
   表わす階調データを生成する生成手段とを備えることを
   特徴とする多階調データ生成装置。
2. 【請求項２】 前記判定表記憶手段は、ストローク幅方
   向に並ぶピクセルが取り得る階調色の組み合わせのう
   ち、ストロークの幅方向に並ぶピクセルの両端部のうち
   少なくとも一方が中間階調色である組み合わせを、前記
   適切な組み合わせとして記憶することを特徴とする請求
   項１記載の多階調データ生成装置。
3. 【請求項３】 前記判定表記憶手段は、表１に示す階調
   色の組み合わせを保持し、 表１中、第１端ピクセルは前記ピクセル列の一端のピク
   セルであり、第２端ピクセルは前記ピクセル列の他端の
   ピクセルであり、中間ピクセルは前記ピクセル列中の第
   １、第２端ピクセル間の１つ以上のピクセルであり、階
   調色２は階調色１と３の間の中間階調色を示すことを特
   徴とする請求項１記載の多階調データ生成装置。 【表１】
4. 【請求項４】 前記判定表記憶手段は、さらに、表２に
   示す階調色の組み合わせを保持することを特徴とする請
   求項３記載の多階調データ生成装置。 【表２】
5. 【請求項５】 前記判定表記憶手段は、表３に示す階調
   色の組み合わせを保持し、 表３中、第１端ピクセルは前記ピクセル列の一端のピク
   セルであり、第２端ピクセルは前記ピクセル列の他端の
   ピクセルであり、中間ピクセルは前記ピクセル列中の第
   １、第２端ピクセル間の１つ以上のピクセルであり、階
   調色１から４は同順で明るい又は暗いことを特徴とする
   請求項１記載の多階調データ生成装置。 【表３】
6. 【請求項６】 前記判定表記憶手段は、さらに、表４に
   示す階調色の組み合わせを保持することを特徴とする請
   求項５記載の多階調データ生成装置。 【表４】
7. 【請求項７】 前記位置変更手段は、 判定手段により否と判定されたストロークをストローク
   幅方向に移動するよう前記データ記憶手段に記憶された
   データを更新する更新手段と、 更新されたストロークの階調色を前記算出手段に再度算
   出させ、その算出後に判定手段に再度判定させるよう制
   御する制御手段とを備えることを特徴とする請求項１記
   載の多階調データ生成装置。
8. 【請求項８】 前記算出手段は、 ストロークがピクセルに占めるストローク幅方向のサブ
   ピクセル数と、階調色とを対応させたテーブルを予め記
   憶するテーブル記憶手段と、 データ記憶手段に記憶されたデータに基づいて、ストロ
   ークを一部分でも含んでいる各ピクセルに対応する、ス
   トロークが当該ピクセルに占める割合に応じた階調色を
   テーブル記憶手段から読み出す読み出し手段とを備える
   ことを特徴とする請求項１記載の多階調データ生成装
   置。
9. 【請求項９】 前記テーブル記憶手段は、ストロークが
   ピクセルに占めるストローク幅方向のサブピクセル数
   と、階調値とを対応させた階調値テーブルと、階調値と
   階調色とを対応させた色テーブルとを記憶し、 前記読み出し手段は、階調値テーブルと色テーブルとを
   順に読み出すことを特徴とする請求項８記載の多階調デ
   ータ生成装置。
10. 【請求項１０】 前記多階調データ生成装置は、さらに
    全ストロークについて、前記座標系におけるピクセル境
    界とストローク中心線との距離が相対的に一定となる位
    置にストロークを移動させる移動手段を備え、 前記算出手段は、移動手段による移動の後に前記算出を
    行なうことを特徴とする請求項１から９記載の何れかの
    多階調データ生成装置。
11. 【請求項１１】 所定のピクセル数からなるサイズの文
    字、図形の表示用階調データを生成する多階調データ生
    成プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記
    憶媒体であって、 文字、図形を構成する垂直ストローク及び水平ストロー
    クにおいてストローク幅方向に並ぶピクセルが取り得る
    階調色の組み合わせのうち、表示装置に応じた適切な組
    み合わせを示す判定表を記憶する判定表記憶手段と、 ピクセルを縦横に細分化したサブピクセルを表すサブピ
    クセル座標系において、ストローク位置を表わすデータ
    を記憶するデータ記憶手段と、 データ記憶手段に記憶されたデータに基づいて、ストロ
    ークを一部分でも含んでいる各ピクセルについて、スト
    ロークが当該ピクセルに占める割合に応じた階調色を算
    出する算出手段と、 算出された階調色のうち、当該ストロークの幅方向に並
    ぶピクセルに対応する階調色の組み合せの適否を判定表
    に従って判定する判定手段と、 判定手段により否と判定されたストロークについて、判
    定手段により適切と判定されるまでストローク幅方向に
    ストロークを移動させることによりストローク位置を変
    更する位置変更手段と、 変更されたストローク位置に基づいて、文字又は図形を
    表わす階調データを生成する生成手段とを実現するプロ
    グラムを記憶した記憶媒体。
12. 【請求項１２】 前記判定表記憶手段は、ストローク幅
    方向に並ぶピクセルが取り得る階調色の組み合わせのう
    ち、ストロークの幅方向に並ぶピクセルの両端部のうち
    少なくとも一方が中間階調色である組み合わせを、前記
    適切な組み合わせとして記憶することを特徴とする請求
    項１１記載の記憶媒体。
13. 【請求項１３】 階調付きビットマップフォントを記憶
    したコンピュータ読み取り可能なデータ記憶媒体であっ
    て、 前記ビットマップフォントにおいて全ての垂直ストロー
    ク及び水平ストロークの幅方向の両端部のうち少なくと
    も一方は、そのピクセルデータが中間階調色を示すこと
    を特徴とするデータ記憶媒体。
14. 【請求項１４】 階調付きビットマップフォントを記憶
    したコンピュータ読み取り可能なデータ記憶媒体であっ
    て、 前記ビットマップフォントにおいて、３ピクセル以上の
    ストローク幅の垂直ストローク及び水平ストロークの幅
    方向に並ぶピクセル列に対応するピクセルデータは、表
    ５に示す階調色の組み合わせの何れかを示し、 表５中、第１端ピクセルは前記ピクセル列の一端のピク
    セルであり、第２端ピクセルは前記ピクセル列の他端の
    ピクセルであり、中間ピクセルは前記ピクセル列中の第
    １、第２端ピクセル間の１つ以上のピクセルであり、階
    調色２は階調色１と３の間の中間階調色を示すことを特
    徴とするデータ記憶媒体。 【表５】
15. 【請求項１５】 前記ビットマップフォントにおいて、
    ２ピクセルのストローク幅の垂直ストローク及び水平ス
    トロークの幅方向に並ぶピクセル列に対応するピクセル
    データは、表６に示す階調色の組み合わせの何れかであ
    ることを特徴とする請求項１３記載のデータ記憶媒体。 【表６】
16. 【請求項１６】 階調付きビットマップフォントを記憶
    したコンピュータ読み取り可能なデータ記憶媒体であっ
    て、 前記ビットマップフォントにおいて、ストローク幅が３
    ピクセル以上の垂直ストローク及び水平ストロークの幅
    方向に並ぶピクセル列に対応するピクセルデータは、表
    ７に示す階調色の組み合わせの何れかを示し、 表７中、第１端ピクセルは前記ピクセル列の一端のピク
    セルであり、第２端ピクセルは前記ピクセル列の他端の
    ピクセルであり、中間ピクセルは前記ピクセル列中の第
    １、第２端ピクセル間の１つ以上のピクセルであり、階
    調色１から４は同順で明るい又は暗いことを特徴とする
    データ記憶媒体。 【表７】
17. 【請求項１７】 前記ビットマップフォントにおいて、
    ストローク幅が２ピクセルの垂直ストローク及び水平ス
    トロークの幅方向に並ぶピクセル列に対応するピクセル
    データは、表８に示す階調色の組み合わせの何れかであ
    ることを特徴とする請求項１６記載のデータ記憶媒体。 【表８】